Madera microlaminada LVL:Influencia de la calidad de la chapa en las propiedades mecánicas
La madera LVL o Madera Microlaminada es uno de los tipos de madera industrial sobre los que se asienta la Moderna Construcción de Estructuras de Madera. El LVL ahora es bien conocido por ser un producto de madera de ingeniería de alto rendimiento para la construcción. El inconveniente de este material es que la parte del adhesivo en el interior puede alcanzar una proporción importante de hasta el 20 %, por lo que el ecobalance del LVL se degrada en comparación con el de madera maciza. Aumentar el grosor de la chapa ayudaría a disminuir el consumo de cola.
En la actualidad, la mayoría de las estructuras de madera provienen de coníferas como la pícea o el pino. Aunque tradicionalmente el uso de frondosas era habitual, sus aplicaciones estructurales hoy en día son reducidas. Sin embargo, el aunar criterios de sostenibilidad, eficiencia y el fomento del empleo de maderas autóctonas, ha hecho que vuelvan a explorarse las posibilidades de uso estructural de la madera de frondosa. Uno de esos productos que emplean la madera de haya es el LVL.
Características y Beneficios
- El doble de resistente que el acero en proporción al peso.
- Dimensionalmente estable, sin torceduras, astillas o rajaduras debido a estructura laminada.
- Propiedades de materiales homogéneos.
- Calidad y dimensiones uniformes del producto final; ventaja clave en aplicaciones industriales. Fácil de taladrar, cortar, sujetar y ajustar, solo para trabajos de madera estándar herramientas necesarias.
- Diseñado con precisión y fácil de adaptar.
- Se puede producir con las dimensiones exactas, minimizando los cortes transversales y los desperdicios de aserrado.
- Amplia gama de tamaños: las dimensiones del producto no están limitadas por la materia prima tamaño de material
- Ligero y muy portátil.
- Secado de fábrica, contenido de humedad mínimo garantizado del 8 al 10 %. contracción in situ.
- Combina fácilmente con otros productos de construcción.
- La producción fuera del sitio reduce el tiempo de construcción.
- Madera totalmente trazable, renovable y reciclable procedente de fuentes certificadas.
- Almacén de carbono respetuoso con el medio ambiente: 1 m3 LVL contiene equivalente de carbono almacenado a 789 kg CO2
- El costo de producción es mayor que el de la madera aserrada, pero se necesita menos material para cumplir con las especificaciones de diseño al construir con LVL 1, 2.
Pegado duradero e inerte del LVL
En LVL estructural, las caras de las chapas se unen con adhesivo de fenol formaldehído (PF) resistente a la intemperie y a la ebullición, que se cura en el proceso de prensado en caliente. Curando conversos el adhesivo a un polímero inerte resistente a altas temperaturas que no se disuelve ni reacciona con otros materiales en el entorno circundante. LVL también cumple con los requisitos de emisión de formaldehído más estrictos, con emisiones 3 veces más bajas que el valor límite de la clasificación E1 ensayada según norma EN 717-1. El contenido de sólidos secos del adhesivo en LVL es de aproximadamente 30 kg/m3, es decir, alrededor del 6% en peso.
El encolado por presión en caliente de LVL es factible hasta un máx. producto de 75mm espesor, pero los espesores mayores pueden ser producidos por múltiples pegado de láminas de LVL para producir GLVL. GLVL de encolado múltiple los miembros pueden lograr dimensiones de vigas. Paneles anchos también puede ser encolado múltiple. El espesor máximo está limitado en práctica a alrededor de 500 mm por la capacidad de las unidades de sierra y dispositivos de elevación. Adhesivos de Poliuretano, Colas Blancas y Epoxi que no necesitan prensado en caliente y aprobados para estructuras portantes se puede utilizar para el encolado múltiple de LVL.
Influencia del espesor de la chapa de madera
Durante los años setenta y ochenta, muchas investigaciones, especialmente en América del Norte, han estudiado la influencia del espesor de la chapa en las propiedades mecánicas de LVL. Fue un período dedicado al ajuste del proceso de LVL, justo antes del verdadero primer negocio industrial de LVL. El objetivo ya era reducir el consumo de cola y encontrar un compromiso entre esta preocupación y el rendimiento mecánico.
Se ha estudiado la influencia del número de capas (3, 4 o 6 chapas) sobre los valores medios de resistencia a la flexión y la dispersión de LVL con la misma sección y cargada de canto.
Parece que:
1. los valores mecánicos aumentaron con el número de chapas (el LVL de 6 capas mostró las mejores propiedades mecánicas)
2. los resultados obtenidos con el LVL de 4 capas son similares a los de la madera maciza de clase media, pero muestran menos dispersión.
3. los resultados en LVL de 6 capas muestran una menor variabilidad y una resistencia a la flexión dos veces mayor que la de la madera sólida media.
4. los efectos de orientación en la madera se vuelven menos marcados por debajo de 0,8 mm en el caso del abeto Douglas. Esta casi desaparición de los planes específicos de madera haría que el LVL se constituyera con chapas finas más resistentes que la madera maciza frente a la propagación de fracturas.
5. el módulo de corte G disminuyó cuando aumentó el espesor de la chapa.
6. Se demostró que el LVL hecho de aliso negro que la gravedad específica y las propiedades mecánicas del LVL producido a partir de chapas de 2 mm eran más altas en comparación con las de chapas de 4 mm.
En resumen, la disminución del espesor de la chapa generalmente va acompañada de una mejora de las propiedades mecánicas. Los autores atribuyen esta relación a la mayor tasa de impregnación de las chapas y las grietas del torno con cola, a la dispersión aleatoria de los defectos en el tablero, pero principalmente a la grieta del torno que aumenta con el espesor de la chapa.
Hemos llevado a cabo un programa de pre-investigación para abordar la influencia de los controles de torno en el rendimiento mecánico de LVL, comenzando con madera de haya debido a su homogeneidad y porque esta especie se pela con bastante frecuencia en Francia para hacer tableros para muebles, sillas, interior de automóviles. , esquís. Hemos aprovechado la oportunidad de esta investigación para medir algunos otros parámetros de calidad de la chapa, como la rugosidad de la superficie y las variaciones de espesor, para una primera evaluación de su impacto real en las propiedades mecánicas de LVL.
Conclusiones
Los principales resultados de estos experimentos exploratorios son:
• un debilitamiento bastante bajo de las propiedades mecánicas de LVL al aumentar el espesor de la chapa.
• la predicción no destructiva de MOE por vibración no parece tan buena en LVL con chapas gruesas, especialmente en el caso de carga de canto, probablemente debido a la presencia de importantes controles de torno.
• en algunas configuraciones, y especialmente cuando se usan chapas gruesas, podría ser beneficioso cargar LVL de forma plana en lugar de de canto.
• para la medición de la resistencia al corte en LVL, el ensayo de flexión de 5 puntos aumenta su eficiencia al aumentar el espesor de la chapa.
