Los investigadores de WVU encuentran formas de reducir

Aug 16, 2023

Se produce un panel de madera en la Universidad de West Virginia, parte de una investigación de Joseph McNeel y su equipo en la Facultad de Agricultura, Recursos Naturales y Diseño de WVU Davis, centrada en formas de utilizar el álamo amarillo como fuente de material de construcción de madera de ingeniería. (Foto enviada)

Lo que puede considerarse madera dura de Virginia Occidental de calidad inferior puede servir como una alternativa asequible y sostenible a los materiales de construcción tradicionales como la madera blanda, el acero y el hormigón, según el profesor Joseph McNeel de la Universidad de Virginia Occidental.

El profesor y director del Centro de Maderas Duras de los Apalaches de WVU en la Facultad de Agricultura, Recursos Naturales y Diseño de Davis ha estado probando la eficacia del álamo amarillo, una especie abundante en Virginia Occidental, como fuente de material de construcción de madera diseñada. El álamo amarillo crece derecho, tiene ramas pequeñas y se procesa fácilmente, lo que lo hace muy adecuado para la construcción.

"La mitad de la madera dura extraída para aserrar en Virginia Occidental se considera madera de baja calidad porque tiene demasiados nudos y otros defectos", dijo McNeel. “Se utiliza para tarimas, cajas, durmientes de ferrocarril y pisos. Pero puedes tomar esas maderas duras de baja calidad y crear algo con un valor agregado significativo”.

Si bien la madera tradicional viene en una sola pieza, es posible crear un producto resistente y duradero pegando y presionando varias piezas en capas. Estos paneles grandes y gruesos se conocen como vigas contralaminadas. Los CLT provienen de material de menor calidad. Se utilizan para luces largas en paredes, pisos y techos y funcionan bien como elementos de carga. Los paneles suelen fabricarse con maderas blandas (abeto, abeto y pino), pero no con maderas duras.

La investigación realizada por McNeel y sus colegas sugiere que ciertas maderas duras de los Apalaches, como el álamo amarillo, funcionan bien en aplicaciones estructurales.

"Una de las razones por las que nos gustó el álamo amarillo fue porque se ha probado exhaustivamente en el pasado para aplicaciones estructurales", dijo.

En el laboratorio, el equipo creó paneles de tres, cinco y siete capas utilizando una prensa que puede aplicar 250 libras de presión por pulgada cuadrada. Los investigadores probaron la resistencia a la flexión y a la rotura de los paneles y sometieron las muestras a condiciones duras como saturación de agua y deshidratación. Se realizaron pruebas varias veces para ver si las uniones del pegamento se mantenían y los resultados indicaron que los paneles funcionarán bien en la construcción.

El siguiente paso será lograr que la American Panel Association acepte el álamo amarillo como materia prima permitida. En ese momento, las empresas fabricantes de CLT podrán utilizar CLT de álamo amarillo en la construcción comercial. McNeel dijo que esto será útil no sólo para la industria de la construcción, sino también para las empresas de productos forestales de los Apalaches, donde gran parte de la madera dura termina siendo utilizada en artículos de bajo valor.

El éxito potencial del uso de CLT depende de la capacidad de una región para producirlos. Los paneles son difíciles de transportar (un panel de 3 pies por 10 pies pesa entre 600 y 700 libras), por lo que las instalaciones de fabricación de madera dura deben estar cerca del mercado para reducir el costo, dijo.

McNeel y sus colegas también están estudiando los usos del roble rojo, otra madera dura de los Apalaches, en la construcción de esteras de madera, que son estructuras de madera utilizadas para soportar equipos pesados ​​que trabajan en sitios sensibles.

"Se utilizan donde los suelos se degradan rápidamente con el tráfico, en sitios de humedales y en aplicaciones como exploración de gas, tala y mantenimiento de líneas eléctricas", dijo. "Cuando estás en el campo y necesitas algo que pueda sostener un equipo grande, usas esteras de madera".

Las esteras están hechas principalmente de roble rojo, que dura más que todos los demás componentes y puede soportar condiciones climáticas adversas.

“No hay restricciones ni regulaciones para esos tapetes”, dijo. “Serán destruidos después de que hayas pasado repetidamente equipo pesado sobre ellos. Entonces, si probamos estos paneles y funcionan efectivamente, intentaremos comunicarlo a muchos aserraderos de madera dura de los Apalaches y decirles: 'Podrían entrar en este negocio'. Podrías aprender a fabricar estas esteras de madera utilizando tecnología CLT'”.

Además de los beneficios económicos, McNeel dijo que cree que los CLT pueden ser útiles en crisis y esfuerzos humanitarios.

“FEMA podría reunirlos en caso de necesidad o en cualquier situación de emergencia en la que la gente necesite vivienda”, dijo. “Hay muchos usos potenciales para estos productos. Apenas hemos arañado la superficie”.

El equipo de investigación de McNeel incluye a Curt Hassler, profesor de investigación; Balazs Bencsik, candidato postdoctoral; Jon Norris, candidato a maestría; y Levente Denes, profesor asociado del Programa de Ciencia y Tecnología de la Madera de WVU.

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