bases de un sistema de certificación de madera para uso estructural

Transcripción

UNIVERSIDAD DEL BIO-BIO
FACULTAD DE ARQUITECTURA CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN
BASES DE UN SISTEMA DE CERTIFICACIÓN DE MADERA
PARA USO ESTRUCTURAL EN CHILE
Tesis para optar al grado de Magíster en Construcción en Madera
MARCELO N. GONZÁLEZ RETAMAL
Profesor Guía: Mario Wagner Muñoz
Ingeniero Civil, U.Chile
Concepción, Chile
2013
A Narriman, el amor de mi vida,
Y a Matilda, nuestra hija.
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar agradezco a Narriman, mi esposa, por todo su apoyo, ayuda, amor y
compresión durante el largo tiempo que dediqué a trabajar en esta tesis. Cuando
comencé a estudiar en este magister no tenía trabajo estable ni los recursos suficientes
para cubrir todos los gastos del programa, y a pesar de todo ella me apoyó y confió en mí.
A Matilda, nuestra hija, que me ha dado la oportunidad de dar mis primeros pasos en la
gran experiencia de ser papá.
A mis padres y mi mamita, que gracias a todo el sacrificio y esfuerzo que hicieron por largo
tiempo, yo tuve la oportunidad de estudiar en la Universidad.
Al profesor Mario Wagner, que me alentó a desarrollar este tema de tesis. Un gran profe y
gran persona, que durante el tiempo que pude ser su alumno pude aprender mucho sobre
cálculo y construcción en madera.
A la profesora Cecilia Poblete, quien me apoyó y ayudó para que comenzara a estudiar en
el magister, y siempre estuvo dispuesta a escuchar y responder todas mis consultas.
A Pamela Sierra, asistente del magister, quien siempre respondió mis consultas y me
ayudó mucho en los temas administrativos.
A Bruce Davy, Ingeniero del Centro CSION (NZ), a quien puede conocer gracias a mi
trabajo en INFOR, y que me orientó y contestó todas mis constantes preguntas
relacionadas al funcionamiento de la certificación de madera estructural en Australia y
Nueva Zelanda. Un gran amigo.
A Paul Carpenter, de la empresa de certificación de madera Grade Right (NZ), que también
siempre estuvo dispuesto a responder todas mis consultas, y sus orientaciones fueron de
gran ayuda para mí.
A Lon Sibert, presidente de RRA, agencia de certificación de madera en EEUU, que fue
muy generoso al explicar y enviar antecedentes importantes sobre el sistema de
certificación de madera en EEUU.
A José Pablo Jordán, de la empresa CMPC, que en forma muy entusiasta me ayudó
proporcionando antecedentes y publicaciones sobre el sistema de certificación europeo.
A Susana Jara, profesional de la DITEC del MINVU, quien me ayudó mucho en conocer el
funcionamiento de los organismos de certificación y su normativa en Chile.
A Laura Moya (Universidad ORT de Uruguay) y a Hugo O’Neill (LATU de Uruguay) por toda
la información entregada sobre ensayos de madera bajo los estándares europeos.
Agradecer en forma muy importante todo el apoyo de mis compañeros de trabajo del
INFOR durante todo el tiempo de mis estudios de magíster: Gonzalo Hernández, Raúl
Campos, Luís Vásquez (de Bulnes) y Patricio Elgueta.
Finalmente agradecer a la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica de
Chile (CONICYT) por financiar mis estudios de magister y esta tesis.
RESUMEN
El presente estudio tuvo como objetivo establecer las bases de un sistema de certificación de
madera para uso estructural en Chile, según los requisitos de la norma NCh 2411, mediante: 1) la
descripción de requisitos para la certificación de productos y la acreditación de organismo de
certificación; 2) metodologías utilizadas en los sistemas de certificación de calidad de madera
estructural de países con alto uso de este material en la construcción; y 3) la especificación de
normas y metodologías de muestreo, ensayo e inspección que permitan establecer un sistema de
certificación de calidad para madera estructural en Chile según el estándar NCh 2411.
La metodología se basó en un trabajo descriptivo de normas nacionales e internacionales
relacionadas a organismos de certificación de productos, ensayos para madera estructural y
sistemas de certificación de madera estructural clasificada visual y mecánicamente.
Se observó que el modelo ISO/CASCO 3 es el que más se adecúa a los requerimientos de los
sistemas de certificación que actualmente funcionan a nivel internacional. Además, que la
acreditación de organismos de certificación bajo la norma NCh 2411, asegura que estos operen
sistemas de certificación de tercera parte en forma consistente y confiable, facilitando así su
aceptación a nivel nacional e internacional.
También se evidenció que las normas chilenas sobre madera para uso estructural permiten la
estandarización de todas las características técnicas del producto, sin embargo algunas normas de
ensayo se encuentran desactualizadas o tienen un alcance restringido a una especie (pino radiata),
limitando el uso de nuevas especies de interés comercial en la construcción. Además, se observó
que las exigencias normativas para madera estructural, a través de la Ordenanza General de
Urbanismo y Construcciones (OGUC), se encuentran desactualizadas.
Los sistemas de certificación de madera estructural usados a nivel internacional se pueden
esquematizar en tres grandes etapas: 1) requerimientos de ensayo, 2) evaluación de la
conformidad, y 3) marcado de piezas clasificadas.
Al comparar los cuerpos normativos que permiten la certificación de madera estructural a nivel
internacional, se puede determinar que en Chile existen todas las normas necesarias para
completar satisfactoriamente la etapa de “requerimientos de ensayo”; sin embargo, no existen
especificaciones para la etapa de “evaluación de la conformidad”, tanto para las actividades de
evaluación inicial y control de la producción en el aserradero; Además, las normas chilenas de
clasificación visual especifican los requerimientos de información para el marcado de madera
estructural, faltando especificaciones para madera clasificada por máquina.
Finalmente, el sistema de certificación australiano-neozelandés basado en el “performance” del
producto, parece apropiado para la realidad del país ya que permitiría subsanar potenciales
problemas de incertidumbre de la calidad de la madera clasificada visualmente, debido a la poca
experiencia y masificación de los clasificadores visuales en el mercado nacional.
SUMMARY
The objective of the current study was to establish the basis of a certification system for structural
timber in Chile, which according to the requirements of the standard NCh 2411, are: 1) a
description of the requirements for product certification and accreditation of certification entities;
2) the methodologies used in quality certification systems for structural timber in other countries
that have high use of this type of material in buildings; and 3) the specification of standards and
sampling methodologies, testing, and inspection that establish a quality certification system for
structural timber in Chile based on the standard NCh 2411.
The methodology was based on a descriptive study of the national and international standards
regarding certification entities of products, testing, and visual and mechanical certification systems
of structural timber.
It was observed that the model ISO/CASCO 3 is the one that fits best with the requirements of
certification systems that are being used internationally. Also, the accreditation of certification
entities under the standard NCh 2411 ensures that the use of third party certification systems will
be consistent and reliable, easing the acceptance at a national and international level.
In addition, it was shown that Chilean standards for structural timber allow the standardization of
all technical characteristics of the product; however, some standards for testing are outdated or
are limited to one species (radiata pine), which restricts the use of new commercial species for
building. Also, it was observed that standard requirements for structural timber of the General
Ordinance of Urbanism and Construction (OGUC) are outdated.
The certification systems of structural timber used internationally can be described in three main
stages: 1) testing requirements, 2) conformity evaluation, and 3) labeling of the graded pieces.
By comparing all international standards for structural timber grading, it can be concluded that
Chile has all standards necessary to fill in the stage of ‘testing requirements’; however, there are
not specifications for the stage of ‘conformity evaluation’, for both activities of initial evaluation,
and control production at the sawmill. In addition, Chilean standards for visually grading specify
the information requirements for structural timber labeling, but machine labeling specifications
are required.
Finally, the Australian – New Zealand certification systems based on ‘product performance’ look
appropriate for Chile’s capacity. It would permit overcoming potential problems of uncertainty in
the quality timber visually grading due to lack of experience and mass certification of visual
inspectors in the national market.
TABLA DE CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 1
2.
OBJETIVOS ................................................................................................................................... 3
3.
METODOLOGÍA............................................................................................................................ 4
3.1
Certificación de Productos y Acreditación de Organismos de Certificación ....................... 4
3.2
Normativa y exigencias para el uso de madera estructural en Chile .................................. 4
3.3
Sistemas Internacionales de Certificación de calidad de Madera estructural .................... 5
3.3.1
Sistema Europeo (EN).................................................................................................. 5
3.3.2
Sistema Australizano - Neozelandés (AS/NZS) ............................................................ 5
3.3.3
Sistema Norte Americano ........................................................................................... 6
3.4
Propuesta de bases técnicas para un Sistema de certificación de calidad de madera
estructural en Chile. ........................................................................................................................ 6
4.
5.
CERTIFICACIÓN DE PRODUCTOS Y ACREDITACIÓN DE ORGANISMOS DE CERTIFICACIÓN ......... 7
4.1
Certificación de productos .................................................................................................. 7
4.2
Acreditación de organismos de certificación .................................................................... 19
4.2.1
Definición de la acreditación ..................................................................................... 19
4.2.2
Guía ISO/IEC 65 o Norma NCh 2411 .......................................................................... 19
NORMATIVA Y EXIGENCIAS PARA EL USO DE MADERA ESTRUCTURAL EN CHILE .................... 26
5.1
Normas técnicas sobre madera estructural ...................................................................... 27
5.1.1
Dimensiones y tolerancias......................................................................................... 28
5.1.2
Contenido de humedad............................................................................................. 31
5.1.3
Durabilidad natural y Preservación ........................................................................... 35
5.1.4
Clasificación estructural ............................................................................................ 46
5.1.5
Ensayos físicos y mecánicos de madera clasificada por su resistencia ..................... 53
5.1.6
Muestreo y evaluación de valores admisibles de madera clasificada por su
resistencia ................................................................................................................................. 59
6.
SISTEMAS INTERNACIONALES DE CERTIFICACIÓN DE CALIDAD DE MADERA ESTRUCTURAL ... 67
6.1
Requerimientos de ensayo y/o evaluación ....................................................................... 75
6.1.1
Dimensiones y tolerancias......................................................................................... 75
6.1.2
Contenido de humedad............................................................................................. 78
6.1.3
Durabilidad natural y preservación ........................................................................... 78
6.1.4
Clasificación estructural ............................................................................................ 79
6.1.5
Ensayos físicos y mecánicos de madera clasificada por su resistencia ................... 102
6.1.6
Muestreo y determinación de valores característicos de madera clasificada por su
resistencia ............................................................................................................................... 109
6.2
Evaluación de la Conformidad......................................................................................... 117
6.2.1
Evaluación inicial o calificación del método de clasificación .................................. 117
6.2.2
Control de Producción de la Planta ......................................................................... 129
6.3
Marcado de piezas clasificadas ....................................................................................... 149
7. CONSIDERACIONES Y CONCLUSIONES PARA UN SISTEMA DE CERTIFICACIÓN DE MADERA
ESTRUCTURAL EN CHILE .................................................................................................................. 158
7.1
Consideraciones para adaptar sistemas internacionales de certificación de madera
estructural para el mercado nacional ......................................................................................... 159
7.1.1
Consideraciones para adaptar el sistema europeo ................................................. 160
7.1.2
Consideraciones para adaptar el sistema australiano-neozelandés ....................... 162
7.1.3
Consideraciones para adaptar el sistema norteamericano .................................... 163
7.2
7.2.1
Requerimientos de ensayo y/o evaluación ............................................................. 165
7.2.2
Evaluación de la conformidad ................................................................................. 167
7.2.3
Marcado de piezas .................................................................................................. 175
7.3
8.
Propuesta de bases para un sistema de certificación de madera estructural en Chile .. 165
Conclusiones finales ........................................................................................................ 175
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 178
ANEXO 1: DISPOSICIONES OBLIGATORIAS PARA ORGANISMOS DE CERTFICACIÓN DE PRODUCTOS
SEGÚN NCh 2411............................................................................................................................. 184
ANEXO 2: MÉTODO DE CLASIFICACIÓN VISUAL DE MADERA DE PINO RADIATA PARA USO
ESTRUCTURAL SEGÚN LA NORMA NCh 1207.................................................................................. 201
ANEXO 3: DATOS EJEMPLO PRÁCTICO DE DETERMINACIÓN DE VALORES CARACTERÍSTICOS SEGÚN
NORMA CHILENA NCH 3028/2 ........................................................................................................ 222
ANEXO 4: REQUERIMIENTOS DE CLASIFICACIÓN VISUAL PARA MADERA CLASIFICADA POR
MÁQUINA SEGÚN SISTEMA EUROPEO ........................................................................................... 227
ANEXO 5: DATOS EJEMPLO PRÁCTICO DE DETERMINACIÓN DE VALORES CARACTERÍSTICOS SEGÚN
NORMA EUROPEA (EN 384) Y AUSTRALIANO-NEOZELANDESA (AS/NZS 4063.2) ........................... 229
1. INTRODUCCIÓN
La madera aserrada sigue siendo la forma más simple de elaboración de la madera, mediante un
proceso de corte (aserrío) se producen piezas de sección transversal rectangular en diferentes
tamaños y largos. La madera aserrada se comercializa en distintas condiciones de humedad (seca
o verde), sin tolerancias dimensionales en sus medidas, y puede presentar o no tratamientos de
preservación.
Por otra parte el concepto “madera estructural” se refiere a piezas de madera de sección
transversal rectangular, cepillada o calibrada en sus caras y cantos, claramente identificada desde
el punto de vista de su capacidad mecánica, condición de humedad, durabilidad natural, especie y
origen (Wagner, M. 2009).
La técnica mediante la cual las piezas de madera se agrupan según su capacidad para resistir
cargas se llama “clasificación estructural”, proceso mediante el cual se proporciona al usuario la
confianza de esperar un valor mínimo de resistencia para las piezas de un determinado grupo o
grado, cualquiera sea el origen del material. A nivel mundial existen dos métodos de clasificación
estructural de madera: la clasificación mecánica y la clasificación visual. La primera consiste en
someter a las piezas a un ensayo no destructivo por medio del cual se determina la rigidez y se
asocia a una clase estructural. Por otro lado, la clasificación visual consiste en el control de una
serie de características que reducen la resistencia de la madera, tales como nudos, inclinación de
la fibra, grietas, alabeos, etc.
La madera estructural debe ser un material de construcción de alta confianza, ya que deberá
resistir cargas importantes (peso propio de la estructura, cargas de ocupación, nieve, viento y
sismos) durante la vida útil del edificio que forme parte.
Utilizar madera sin una clasificación estructural, transforma a este material en una “caja negra”
para los ingenieros, arquitectos y constructores; ya que diseñarán, especificarán y construirán con
un material del cual se desconocen todas las características necesarias para su uso seguro y
confiable.
Para identificar las características mencionadas anteriormente, la madera estructural siempre
debe presentar una “marca de calidad”, la cual se aplica a todas las piezas que se produzcan en los
aserraderos y que cumplan con los requisitos de calidad deseados. Además esta marca de calidad
que cada pieza de madera estructural debe poseer, permite su correcta trazabilidad en el
mercado.
La madera estructural es el material de construcción más ampliamente utilizado en países como
Estados Unidos (90%), Canadá (95%), Suecia, Noruega, Finlandia (75-85%), Australia y Nueva
Zelanda (60 -70%) (INFOR. 2012b). Estos países han masificado la utilización de la madera
estructural en base a “marcas de calidad” respaldadas por sistemas de certificación, entregando al
mercado un producto estandarizado y de propiedades aseguradas por organismos competentes.
Como contraparte, en Chile, la construcción de viviendas con estructura de madera alcanza sólo
20% (INFOR, 2012b), situación que se explica por muchos factores, sin embargo uno de los
principales es que la madera aserrada no se comercializa en forma estandarizada en cuanto a su
capacidad estructural, contenido de humedad, tolerancias dimensionales, ni la calidad de los
tratamientos de preservación; es decir, los mandantes, los constructores, los distribuidores de
1
materiales para la construcción, y en muchos casos los mismos productores desconocen las
características técnicas de la madera que se está comercializando.
Para que el estándar de calidad y la trazabilidad del producto madera estructural sea creíble en el
mercado, sus características técnicas deben ser certificadas por una entidad que no sea ni el
productor ni el comprador, sino un tercero conocido como “Organismo de certificación”.
El primer paso para proponer la certificación de un producto es la elaboración de normas o
documentos normativos que establezcan requisitos de muestreo, ensayo e inspección. Una vez
que se establecen dichas normas, debe implementarse el control y la certificación de los
productos por los organismos de certificación.
La certificación de un producto es una ventaja comercial indiscutible, ya que fortalece su
credibilidad en el mercado al proporcionar a los consumidores garantías respecto a su calidad y
trazabilidad mediante controles por tercera parte (Organismos de certificación); y mejora su
competitividad por la vía de la calidad (FAO, 2012).
2
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Establecer las bases de un sistema de certificación de madera para uso estructural en Chile, según
los requisitos de la norma NCh 2411 1
2.2 Objetivos específicos
1. Describir los requisitos para la certificación de productos y la acreditación de organismo de
certificación según el estándar NCh 2411
2. Describir normas y metodologías utilizadas en los sistemas de certificación de calidad de madera
estructural de países con alto uso de este material en la construcción.
3. Especificar normas y metodologías de muestreo, ensayo e inspección que permitan establecer
un sistema de certificación de calidad para madera estructural en Chile según el estándar NCh
2411.
1
La ISO (International Organization for Standardization) aprobó con fecha 15 de septiembre de 2012, la
norma ISO/IEC 17065:2012, la cual anula y reemplaza la guía ISO/IEC 65:1996, cuya homóloga chilena es la
norma NCh 2411. IAF (International Accreditation Forum) en acuerdo con ISO ha establecido un periodo de
transición para permitir a los Organismos de Evaluación de la Conformidad (OEC) acreditados y a los OEC
postulantes adecuar sus sistemas a lo establecido en la nueva norma. Dicha transición lleva asociada una
fecha límite del 15 de septiembre de 2015 en la que todas las acreditaciones para la certificación de
productos que estén vigentes deberán hacer referencia a la norma ISO/IEC 17065:2012.
3
3. METODOLOGÍA
El presente estudio consiste en un trabajo descriptivo de normas nacionales e internacionales
relacionadas a Organismos de certificación de productos, ensayos para madera estructural y
sistemas de certificación de madera estructural clasificada visual y mecánicamente.
La metodología a utilizada fue la que se describe a continuación:
3.1 Certificación de Productos y Acreditación de Organismos de Certificación
Descripción de modelos de certificación de producto ISO/CASCO (International Organization For
Standardization / Commitee On Conformity Assessment) para materiales de construcción; además
de la norma NCh 2411 (ISO/IEC 65) que establece los requisitos generales para la acreditación de
Organismos de Certificación de productos.
3.2 Normativa y exigencias para el uso de madera estructural en Chile
Descripción de normas de ensayo y/o evaluación para los requisitos de calidad de madera
estructural:
-
-
NCh 1989: Maderas – Agrupamiento de especies madereras según su resistencia –
Procedimiento.
NCh 1990: Madera – Tensiones admisibles para madera estructural.
NCh 1970/1: Maderas – Parte 1: Especies latifoliadas – Clasificación visual para uso
estructural – Especificaciones de los grados de calidad.
NCh 1970/2: Maderas – Parte 2: Especies coníferas – Clasificación visual para uso
estructural – Especificaciones de los grados de calidad.
NCh 1207: Pino radiata – Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los
grados de calidad.
NCh 176/1: Madera – Parte 1: Determinación del contenido de humedad.
NCh 2827: Calibración y uso de xilohigrómetros portátiles.
NCh 2824: Maderas – Pino radiata – Unidades, dimensiones y tolerancias.
NCh 174: Maderas – Unidades, dimensiones nominales, tolerancias y especificaciones.
NCh 1198: Madera – Construcciones en madera – Cálculo.
NCh 3028/1: Madera estructural – Determinación de propiedades físicas y mecánicas de
madera clasificada por su resistencia. Parte 1: Métodos de ensayo en tamaño estructural.
NCh 3028/2: Madera estructural – Determinación de propiedades físicas y mecánicas de
madera clasificada por su resistencia. Parte 2: Muestreo y evaluación de los valores
característicos de piezas en tamaño estructural.
NCh 789/1: Maderas – Parte 1: Clasificación de madera comerciales por su durabilidad
natural.
NCh 819: Madera preservada – Pino radiata – Clasificación según uso y riesgo en servicio y
muestreo.
4
También, se describieron las exigencias normativas que establece la Ordenanza General de
Urbanismo y Construcciones (OGUC) para el uso de madera estructural en la construcción de
viviendas en Chile.
3.3 Sistemas Internacionales de Certificación de calidad de Madera estructural
Revisión de normas que establecen sistemas de certificación de madera estructural en países con
un alto porcentaje de construcción de viviendas en este material.
3.3.1
Sistema Europeo (EN)
El sistema de certificación de madera estructural utilizado en la unión europea fue descrito
basados en las siguientes normas:
-
-
-
3.3.2
EN 14081-1: Estructuras de madera – Madera estructural clasificada por su resistencia con
sección transversal rectangular. Parte 1: Requerimientos generales
sección transversal rectangular. Parte 2: Clasificación por máquina, requerimientos
adicionales para tipo inicial de prueba.
sección transversal rectangular. Parte 3: Clasificación por máquina, requerimientos
adicionales para control de producción en planta.
sección transversal rectangular. Parte 4: Settings de la máquina de clasificación para
sistemas controlados por máquina.
EN 338: Madera estructural – Clases resistentes.
EN 1912: Madera estructural – Clases resistentes – Asignación de calidades visuales y
especies
EN 408: Estructuras de madera – Madera aserrada y madera laminada encolada para uso
estructural – Determinación de algunas propiedades físicas y mecánicas.
EN 384: Madera estructural – Determinación de los valores característicos de las
propiedades mecánicas y de la densidad.
EN 336: Madera estructural – Tamaños, desviaciones permitidas.
Sistema Australizano - Neozelandés (AS/NZS)
El sistema de certificación de madera estructural utilizado en forma conjunta por los países de
Australia y Nueva Zelanda fue descrito basados en las siguientes normas:
-
AS 2082: Madera – latifoliadas – Clasificación visual por resistencia para propósitos
estructurales.
AS 2858: Madera – coniferas – Clasificación visual por resistencia para propósitos
estructurales.
AS 1720.1: Estructuras de madera – Parte 1: Métodos de diseño.
AS/NZS 4063.1: Caracterización de madera estructural. Parte 1: métodos de ensayo.
5
3.3.3
AS/NZS 4063.2: Caracterización de madera estructural. Parte 2: Determinación de valores
característicos.
AS/NZS 1748.1: Madera – Sólida - Grados de Resistencia para propósitos estructurales –
Parte 1: Requerimientos generales.
AS/NZS 1748.2: Madera – Sólida - Grados de Resistencia para propósitos estructurales –
Parte 2: Calificación de los métodos de clasificación.
AS/NZS 4490: Madera – Sólida – Grados de Resistencia para propósitos estructurales –
Verificación de propiedades.
NZS 3603: Estándar para estructuras en madera. 150p.
Sistema Norte Americano
El sistema de certificación de madera estructural utilizado en forma conjunta por los países de
Canadá y Estados Unidos, fue descrito basados en los siguientes documentos normativos:
-
Voluntary Product Standard PS 20-10: American Softwood Lumber Standard.
National Grading Rule for Dimension Lumber. American Lumber Standard Committee
(ALSC)
Lumber of Review Regulations. American Lumber Standard Committee (ALSC)
Machine Graded Lumber Policy. American Lumber Standard Committee (ALSC)
Lumber Program Accredited Agency Facsimile. American Lumber Standard Committee
(ALSC)
NLGA Standard Grading Rules for Canadian Lumber
NLGA SPS 2 : Special Products Standard for Machine Graded Lumber
Voluntary Product Standard PS 20-10: American Softwood Lumber Standard
ASTM D198: Standard Test Methods of Static Tests of Lumber in Structural Sizes.
ASTM D2915: Standard Practice for Evaluating Allowable Properties for Grades of
Structural Lumber.
3.4 Propuesta de bases técnicas para un Sistema de certificación de calidad de madera
estructural en Chile.
Basado en las descripciones y revisiones realizadas, se generó una propuesta de un sistema de
certificación de madera para uso estructural aplicable en Chile, estableciendo métodos de
muestreo, ensayo e inspección para controla la calidad de la madera estructural.
6
4. CERTIFICACIÓN DE PRODUCTOS Y ACREDITACIÓN DE ORGANISMOS DE
CERTIFICACIÓN
4.1 Certificación de productos
La necesidad de certificar las características de los productos se genera por la desaparición de las
relaciones directas entre el productor y el consumidor, las que constituían un factor de confianza
para el consumidor. Por lo tanto se volvió necesario proponer herramientas con el fin de
reasegurar las características de un producto.
La propia empresa puede realizar controles de calidad de sus productos en el momento de su
elaboración, lo que se conoce como una “certificación por primera parte”. Si el cliente realiza una
auditoria o un control y certifica después el producto, hablamos de “certificación por segunda
parte”. Si un organismo, que no es ni comprador ni vendedor, certifica el producto, se trata de una
“certificación por tercera parte” (INN, 2013).
El sistema de certificación por tercera parte se creó para garantizar la independencia y la
imparcialidad en la evaluación de la conformidad de las características de un producto y/o de su
método de producción, respecto a un conjunto de condiciones. Este sistema se funda en la
introducción dentro de la relación productor-consumidor de un tercero, un organismo
independiente conocido como “Organismo de certificación”. Éste organismo controla la
observancia del conjunto de condiciones y, según el caso, concede la certificación al permitir la
utilización de una marca de calidad.
Es importante señalar que el objetivo del sistema Certificación por tercera parte es facilitar el
comercio nacional e internacional y limitar los obstáculos a los intercambios, permitir una mejor
identificación de los productos que cumplen con los requisitos normativos, y corresponder a las
expectativas de los consumidores que quieren estar seguros, particularmente si pagan un poco
más, de la veracidad de las informaciones indicadas y de la calidad específica del producto. La idea
fuerza de la certificación es "Dar confianza" (FAO, 2012).
4.1.1 Definiciones sobre la certificación
La certificación es el procedimiento mediante el cual un organismo de una garantía por escrito, de
que un producto, un proceso o un servicio está conforme a los requisitos especificados. Por lo
tanto la certificación el medio que entrega la garantía de la conformidad del producto a las normas
y otros documentos normativos.
La certificación se materializa por medio de un certificado, el cuál es emitido conforme a las reglas
de un sistema de certificación, que indica con un nivel suficiente confianza, que un producto,
proceso o servicio específico está conforme a una norma u otro documento normativo especifico.
Las definiciones siguientes, relativas a la certificación, provienen de las normas ISO 8402, ISO 65 y
de la Guía ISO/CEI 2 (IC – INN, 2006).
7
-
Sistema de certificación: Es el conjunto de actividades implementadas para evaluar la
conformidad del producto respecto a requisitos especificados.
-
Sistema de certificación de tercera parte: es un sistema de certificación administrado por
un Organismo de Certificación (OC), con sus propias reglas de procedimientos y de
administración, y que tiene el fin de proceder a una certificación.
-
Organismo de Certificación (OC): Es un organismo tercero que procede a la certificación
-
Beneficiario de una licencia: persona natural o jurídica al que un organismo de
certificación otorga una licencia.
-
Licencia: Documento emitido conforme a las reglas de un sistema de certificación
mediante el cual un OC otorga a un proveedor el derecho a utilizar certificados o marcas
para sus productos, procesos o servicios conforme a las reglas de ese sistema particular de
certificación.
-
Proveedor: Parte que es responsable de asegurar que los productos cumplen y, cuando
corresponda, siguen cumpliendo con los requisitos en los que se basa la certificación.
-
Conformidad: Cumplimiento de un producto, proceso o servicio, con los requisitos
especificados
-
Evaluación de la conformidad: Cualquier actividad cuyo objeto es determinar directa o
indirectamente si se cumplen los requisitos pertinentes, como por ejemplo: muestreos,
ensayos, inspección, certificación.
-
Certificación de la conformidad: Documento emitido bajo reglas de un sistema de
certificación que indica, que existen la adecuada confianza que un producto, proceso o
servicio – debidamente identificado – está conforme con una norma u otro documento
normativo específico.
En consecuencia, un OC administra un sistema de certificación por tercera parte, con el objetivo
de proceder a la certificación de un producto, lo que se materializa por la emisión de dos
documentos: Un certificado para el producto y una licencia a nombre del proveedor.
8
4.1.2 Certificación de productos en el área de materiales de construcción
A nivel nacional, la certificación de productos en el área de materiales de construcción se basa en
la utilización de los modelos ISO/CASCO (International Organization For Standardization /
Commitee On Conformity Assessment), los cuales son reconocidos a nivel internacional.
Los organismos que realizan estas certificaciones son los Organismos de Certificación de Productos
(OCP) en el área de materiales de construcción, los cuales entregan un aseguramiento por escrito
que un determinado producto cumple con los requisitos especificados en una norma u otro
documento normativo específico. Para certificar que el producto cumple con lo especificado, el
OCP debe realizar metodologías de evaluación acreditadas por el Instituto Nacional de
Normalización (INN).
Para evaluar ciertas características del producto, los OCP pueden necesitar la labor de laboratorios
de ensayo. En esta situación los OCP pueden subcontratar un laboratorio de ensayo o utilizar
laboratorios propios, los cuales deben estar acreditados a su vez.
Un error común, es pensar que los laboratorios de ensayo certifican productos. Los laboratorios de
ensayo sólo realizan ensayos a los productos y entregan los respectivos Informes de Ensayo. Es un
error aceptar un “informe de ensayo” de un laboratorio de ensayo, como si fuera una
“certificación del producto”, ya que la certificación del producto implica realizar procedimientos y
seguir una metodología determinada que apunta a una evaluación de la conformidad, que va más
allá de un ensayo específico en un laboratorio (IC-INN, 2006).
Los ensayos de los productos, realizados por laboratorios de ensayo, son sólo una etapa más
dentro de la evaluación de conformidad, la que es realizada por los Organismos de Certificación de
Productos (ver figura 4.1).
Figura 4.1: Esquema de Certificación de Productos
Fuente: IC- INN, 2006
9
4.1.3 Modelos de certificación ISO/CASCO
Los requisitos de los modelos de certificación de productos ISO/CASCO, deben ser cumplidos por
los OCP para ser reconocidos como organizaciones competentes. Existen ocho modelos de
certificación, partiendo desde el Ensayo de Tipo (Modelo N°1), hasta la inspección al 100% de los
productos (Modelo N°8).
Es necesario tener en consideración que los OCP no son los que deben definir la metodología a
aplicar en cada modelo, sino la reglamentación de certificación y protocolos emanados del
consenso entre los productores, clientes y la autoridad competente, los que asegurarán la
imparcialidad y uniformidad de las exigencias.
En los apartados siguientes se expone el detalle de cada uno de los modelos de certificación, con
el objeto de aclarar conceptos e implicancias de cada uno de ellos. Se debe tener en cuenta que
los modelos son una herramienta para lograr un determinado grado de confiabilidad, por lo cual,
la elección de un modelo a utilizar, dependerá de las necesidades que se tengan por certificar y de
los recursos disponibles.
4.1.3.1 Modelo N°1: Ensayo de Prototipo
La Certificación ISO/CASCO 1, es un Modelo que certifica, mediante ensayos técnicos de
laboratorio y el análisis de los resultados obtenidos, la conformidad de una muestra de producto
específica, de acuerdo con lo establecido en normas técnicas, reglamentos técnicos o
especificaciones técnicas pactadas entre el cliente y el proveedor. La certificación de muestras no
ampara otros lotes o muestras del mismo producto que no hayan sido evaluadas.
En otras palabras, se certifica que “la” muestra ensayada cumple con los requisitos explicitados en
una determinada norma chilena, extranjera u especificación solicitada. Esta certificación
ISO/CASCO 1, es el primer paso para alcanzar una certificación ISO/CASCO 2, 3, 4 ó 5 (IC –INN,
2006).
La evaluación se hace una vez y la certificación es permanente en el tiempo, mientras no se
cambien ningún atributo del producto certificado, ya que de cambiarse algún atributo, sería “otro
producto” y por lo tanto, la certificación ISO/CASCO 1 no sería válida para el producto modificado.
En ningún caso se puede plantear que una cierta producción o un lote de productos cuentan con
una “Certificación”, por tener solamente el Ensayo de prototipo o una certificación según el
Modelo ISO/CASCO 1. Debido ya que la muestra ensayada, obviamente no es una muestra
representativa de la producción o lote. Por lo tanto, es un error decir que ciertos productos son
“certificados”, por sólo el hecho de presentar una “certificación de prototipo” (INN, 2013b).
10
4.1.3.2 Modelo N°2: Ensayo de prototipo más ensayo de muestras tomadas en el comercio
El Modelo ISO/CASCO 2 incluye la Certificación ISO/CASCO 1, que se hace a un prototipo de la
producción, más el ensayo de las muestras del producto que se toman en el comercio en forma
definida por el OCP.
El prototipo se ensaya una vez (ISO/CASCO 1) y las muestras del comercio se ensayan
periódicamente, según lo establecido por el OCP. Es una certificación permanente, ya que implica
mediciones constantes en el tiempo. En caso de encontrarse “no conformidades” se suspende la
certificación, y si éstas no son resueltas en el tiempo, se cancela la certificación.
La Certificación ISO/CASCO 2 significa que la producción continua de un producto está
“certificada” por un Modelo que toma muestras del comercio en forma permanente y planificada
(INN, 2013b).
Se puede decir que ciertos productos son “certificados”, por el hecho de presentar una
certificación ISO/CASCO 2. Sin embargo, la certificación según el Modelo ISO/CASCO 2 tiene un
costo superior al de otros Modelos (como el ISO/CASCO 3), ya que los productos (muestras) son
comprados directamente en el comercio. La toma de muestra en el comercio es más costosa que
la tomada en fábrica, ya que el producto tiene un mayor valor (flete, IVA, intermediarios, etc.).
Además, se tiene una dificultad práctica, en cuanto a velar por la representatividad de las
muestras, en el caso de productos distribuidos a diferentes regiones del país y en distintos
porcentajes (IC – INN, 2006).
Figura 4.2: Esquema certificación ISO/CASCO 2
Fuente: IC - INN. 2006
11
4.1.3.3 Modelo N°3: Ensayo de prototipo más ensayo de muestras tomadas de la fábrica.
producción; más el ensayo de las muestras del producto que se toman en la fábrica en forma
definida por el OCP.
El prototipo se ensaya una vez (ISO/CASCO 1) y las muestras de la fábrica se ensayan
periódicamente, según lo establecido por el OCP. Es una certificación permanente, ya que implica
mediciones constantes en el tiempo. En caso de encontrarse “no conformidades” se suspende la
certificación, y si éstas no son resueltas en el tiempo, se cancela la certificación (INN, 2013b).
“certificada” por un Modelo que toma muestras de la fábrica en forma permanente y planificada.
Se puede decir que ciertos productos son “certificados”, por el hecho de presentar una
certificación ISO/CASCO 3. El Modelo ISO/CASCO 3, es uno de los Modelos más utilizados, por la
confiabilidad que entrega a un bajo costos (comparado con los Modelos ISO/CASCO 2, 4 ó 5), ya
que es un Modelo permanente en el tiempo (IC – INN, 2013b).
12
4.1.3.4 Modelo N°4: Ensayo de prototipo más ensayo de muestras tomadas en el comercio y de
la fábrica.
producción; más el ensayo de las muestras del producto que se toman de la fábrica y en el
comercio en forma definida por el OCP.
El prototipo se ensaya una vez (ISO/CASCO 1) y las muestras del comercio y de la fábrica se
ensayan periódicamente, según lo establecido por el OCP. Es una certificación permanente, ya que
implica mediciones constantes en el tiempo. En caso de encontrarse “no conformidades” se
suspende la certificación, y si éstas no son resueltas en el tiempo, se cancela la certificación (INN,
2013b).
“certificada” por un Modelo que toma muestras en el comercio y de la fábrica en forma
permanente y planificada. Se puede decir que ciertos productos son “certificados”, por el hecho
de presentar una certificación ISO/CASCO 4. Si bien, el Modelo ISO/CASCO 4, es más confiable que
los Modelos ISO/CASCO 2 y 3 por separado, tiene un mayor costo que estos Modelos por
separado, ya que la cantidad de muestras tomadas en el comercio y la fábrica, son similares a las
tomadas en cada Modelo por separado (IC – INN, 2006).
13
4.1.3.5 Modelo N°5: Certificación por Marca de Conformidad
El Modelo ISO/CASCO 5 (conocido como “Sello de Calidad”), incluye la Certificación ISO/CASCO 1,
que se hace a un prototipo de la producción, más el ensayo de las muestras del producto que se
toman de la fábrica y en el comercio ensayadas periódicamente, según lo establecido por el OCP,
más la Evaluación del control de calidad de la fábrica.
El prototipo se ensaya una vez (ISO/CASCO 1) y las muestras del comercio y de la fábrica se
ensayan periódicamente, según lo establecido por el OCP. La Evaluación del control de calidad de
la fábrica es periódica. Es una certificación permanente, ya que implica mediciones constantes en
el tiempo. En caso de encontrarse “no conformidades” se suspende la certificación, y si éstas no
son resueltas en el tiempo, se cancela la certificación (INN, 2013b).
La “Evaluación del control de calidad de la fábrica”, es la verificación por el OCP, que la fábrica
posee un sistema de control de calidad, que verifica los diferentes procesos (producción, sellado,
embalaje, etc.) para controlar la calidad final del producto.
El Modelo ISO/CASCO 5, también es conocido como Certificación por Marca de Conformidad con
norma o “Sello de Calidad”, en algunos casos. Se puede decir que ciertos productos son
“certificados”, por el hecho de presentar una certificación ISO/CASCO 5. Este Modelo entrega
mucha confianza por todos los parámetros que controla, sin embargo es un Modelo más
complicado de implementar por el fabricante, en comparación a los anteriores. Además este
modelo tiene un costo mayor que los anteriores, pero la implementación de un eficiente control
de calidad en la fábrica, puede ser visto como un avance en el control de procesos, en la eficiencia
y gestión de ésta (IC – INN, 2006).
14
4.1.3.6 Modelo N°6: Evaluación del control de calidad de la fábrica y su aceptación
El Modelo ISO/CASCO 6 es la Evaluación del control de calidad de la fábrica y su aceptación. Esta
evaluación del control de calidad de la fábrica y su aceptación es la verificación por el OCP, que la
fábrica posee un control de calidad, que verifica los diferentes procesos (producción, sellado,
embalaje, etc.) que controlan la calidad final del producto.
Este modelo certifica el Control de calidad del proceso de producción de la fábrica, pero este
Modelo no certifica productos. En la práctica este Modelo es utilizado para apoyar el Modelo N° 5.
Este Modelo, al igual que la Certificación ISO 9001 no certifica los requisitos del producto (IC –
INN, 2006).
4.1.3.7 Modelo N°7: Ensayo por lotes
ISO/CASCO 7 es el Modelo que certifica mediante ensayos de laboratorio y el análisis de los
resultados, la conformidad de un lote específico de producto a través de una muestra
representativa de acuerdo a los requerimientos establecidos en normas, reglamentos técnicos o
especificaciones técnicas pactadas entre el cliente y el proveedor. Significa que un lote completo
de productos cumple con los requisitos establecidos, es decir, el lote completo del producto está
“certificado”, por un Modelo que toma muestras representativas de ese lote en un momento
específico (INN, 2013b).
La certificación de Lotes y Muestras, no ampara otros lotes del mismo producto que no hayan sido
evaluados. Este Modelo de certificación generalmente es usada para la certificación de productos
provenientes de importaciones; sin embargo, también es utilizado por fabricantes nacionales
cuando no cuentan con una producción continua o simplemente cuando prefieren este Modelo
por sobre otro. Este Modelo es uno de los más utilizados debido a la confianza que genera la
muestra representativa del lote. En tanto, el costo de utilizar este Modelo sobre los anteriores,
depende del tamaño del lote, ya que se deben ensayar una muestra representativa (IC – INN,
2006).
4.1.3.8 Modelo N°8: Inspección al 100% de los productos
El Modelo ISO/CASCO 8 certifica mediante ensayos técnicos de laboratorio y el análisis de los
resultados obtenidos, la conformidad de cada uno de los productos (todos los productos, uno a
uno), de acuerdo a los requisitos establecidos, en normas, reglamentos o especificaciones
técnicas, pactadas entre el cliente y el fabricante.
El Modelo se utiliza cuando se requiere máxima confiabilidad del producto, como por ejemplo
cuando implica algún riesgo que podría presentarse en el uso del producto, de modo que
recomiende que la certificación de éste deba ser uno a uno, y no a través de muestras
representativas. Por ejemplo, es exigido para los estanques de almacenamiento de combustibles.
Es una certificación de muy alto costo, por lo que se utiliza sólo en casos especiales y justificados
(IC – INN, 2006).
15
4.1.3.9 Comparación de los modelos de certificación ISO/CASCO
La tabla 4.1 presenta un resumen comparativo de los modelos de certificación ISO/CASCO,
mientras que la tabla 4.2 muestra consideraciones establecidas por el INN para la aplicación de
sellos o marcas de conformidad según el modelo de certificación.
Tabla 4.1: Resumen comparativo de los modelos de certificación ISO/CASCO.
Evaluación o Ensayo
Modelo ISO/CASCO
N°1
Ensayo prototipo
N°2
Ensayo prototipo + Control en
Comercio
N°3
Ensayo de prototipo + Control en
fábrica
N°4
Ensayo prototipo + Control en
Comercio + Control en fábrica
N°5
Marca de conformidad
Ensayo de
prototipo
Ensayo
de
muestras











N°8
Inspección 100%




Evaluación de CC en planta
Ensayo de lotes
Marcado
del
producto

N°6
N°7
Evaluación Auditorías
CC en
al CC en
planta
planta




CC: Control de Calidad
Fuente: Elaboración propia
16
Tabla 4.2: Consideraciones para la utilización de sellos o marcas de conformidad según modelo de
certificación ISO/CASCO.
Modelo
ISO/CASCO
Descripción INN
Utilización de Sellos de calidad
Modelo N° 1
El ensayo de tipo es un método según el
cual una muestra del producto se
somete a ensayo conforme a un
método de ensayo prescrito, con el
objetivo de verificar el cumplimiento de
un modelo con una especificación. Es la
forma más simple y más limitada de
certificación independiente de un
producto desde el punto de vista del
fabricante y de la autoridad que da la
aprobación
La aplicación de sellos a los productos
individuales puede considerarse como
una descripción falsa o engañosa, salvo
si se explican y entienden las
limitaciones del ensayo tipo.
Modelo N°2
Es un modelo basado en el ensayo de
tipo (modelo N°1) pero con ciertas
acciones
de
seguimiento
para
comprobar la conformidad de la
producción posterior. El ensayo de
auditoría del comercio es un ensayo
efectuado al azar del modelo de tipo
ensayado que se ha tomado de las
existencias
de
distribuidores
o
detallistas
Puede existir la aplicación de sellos a
productos individuales y el OCP debe
estar preparado para que se invoque su
autoridad en este sentido, a pesar del
control limitado que tiene (es difícil
lograr una inspección en los puntos de
venta en una proporción necesaria
para obtener resultados útiles); sin
embargo, el sello utilizado se distingue
del usado en el modelo N°5
Modelo N°3
Modelo basado en el ensayo de tipo
(modelo N°1) pero con ciertas acciones
de seguimiento para comprobar la
conformidad de la producción posterior.
El ensayo de auditoría de las muestras
de la fábrica implica comprobar
regularmente las muestras de los
modelos sometidos al ensayo de tipo,
seleccionando de la producción del
fabricante antes del despacho
Puede existir aplicación de sellos a
productos individuales según este
modelo y el OCP debe estar preparado
para que se involucre su autoridad en
este sentido, incluso si su control es
menor que el control ejercido en el
modelo N°5. Será cuestión de decidir si
se usa el mismo sello que para el
modelo N°5.
Modelo N°4
(modelo N°1) pero con acción de
seguimiento para comprobar la
conformidad de la producción posterior.
El ensayo de auditoría de las muestras
tomadas en la fábrica y en el comercio.
Puede haber aplicación de sellos a
productos individuales según este
modelo y el OCP debe estar preparado
para que se involucre su autoridad en
este sentido, incluso si su control es
menor que el control ejercido en el
modelo N°5. Será entonces cuestión de
decidir si se usa el mismo sello que
para el modelo N°5.
17
Modelo
ISO/CASCO
Descripción INN
Utilización de Sellos de calidad
Modelo N°5
(modelo N°1) con evaluación y
aprobación de las disposiciones de
control de calidad del fabricante,
seguidas de una supervisión regular a
través de la auditoría de control de
calidad en la fábrica y ensayos de
muestras del comercio y de la fábrica.
Es habitual que los productos
individuales incorporen el sello del OCP
y en general se considera que es una
característica esencial de este modelo.
Modelo N°6
Se conoce también como modelo de No se aplican sellos a los productos
certificación de empresa aprobada o individuales en este modelo
fabricación aprobada. Se trata de un
modelo según el cual se evalúa y
aprueba la capacidad del fabricante
para producir un producto conforme a
la especificación requerida, incluyendo
los métodos de fabricación, las
organizaciones de control de calidad y
las instalaciones para el ensayo de tipo
y de rutina respecto de una tecnología
particular. Este modelo se puede aplicar
cuando la especificación cubre un tipo
de fabricación, posiblemente un
material, pero en que el producto final
puede adoptar diversas formas para las
cuales
no
hay
especificaciones
particulares
Modelo N°7
El ensayo por lotes es un modelo según
el cual se extrae una muestra de un lote
del producto y se somete a ensayo; en
base al resultado del ensayo se emite
un veredicto sobre la conformidad del
lote con la especificación.
El método normal utilizado en este
modelo es la emisión inmediata de un
certificado que cubra un lote
identificable.
Modelo N°8
La inspección 100% es un modelo en el
cual todas y cada una de las unidades
certificadas
se
debe
ensayar
previamente para determinar si cumple
con los requisitos de la especificación
técnica.
Es bastante habitual que se coloque un
sello distintivo a dichas unidades, lo
que permite dejar en claro que se ha
efectuado un ensayo en cada una de
las unidades.
Fuente: INN-IC.2006
18
4.2 Acreditación de organismos de certificación
4.2.1
Definición de la acreditación
La Acreditación corresponde al proceso por el cual una entidad técnica reconoce formalmente que
una organización es competente para efectuar actividades específicas de evaluación de la
conformidad (INN, 2013). En el marco de la certificación de productos, la acreditación es el
reconocimiento de la conformidad de un organismo de certificación a los requisitos de la Guía
ISO/IEC 65.
La entidad técnica o de acreditación es un tercero que procede a la acreditación de un organismo
de certificación. En Chile el organismo de acreditación es el Instituto Nacional de Normalización
(INN), siendo el único actualmente reconocido internacionalmente para acreditar en el país.
La acreditación permite demostrar que la organización es competente para efectuar las
certificaciones de producto, dando mayor confianza a los clientes que contratan sus servicios. Un
organismo no acreditado puede ser tan bueno como el acreditado, sin embargo no cuenta con la
evidencia necesaria para demostrarlo.
La acreditación de los OCP es relevante debido a que declara que los organismo acreditados son
competentes e imparciales; permite a nivel internacional conseguir la aceptación de sus
prestaciones y el reconocimiento de sus competencias; evita a las empresas exportadoras los
reiterados controles que deben pasar para tener acceso a los mercados internacionales; y
establece y promueve la confianza a nivel nacional e internacional.
4.2.2
Guía ISO/IEC 65 o Norma NCh 2411
Esta norma específica los requisitos cuyo cumplimiento pretende asegurar que los organismos de
certificación operen sistemas de certificación de tercera parte en forma consistente y confiable,
facilitando así su aceptación a nivel nacional e internacional y favoreciendo el comercio
internacional.
Los requisitos que señala la Guía ISO/IEC 65 están para ser considerados como criterios generales
para las organizaciones que operan sistemas de certificación de productos, ya que puede ser
necesario ampliarlos cuando se usan en un sector industrial específico.
En esta norma el término organismo de certificación se usa para referirse a cualquier organismo
que opera un sistema de certificación de productos. La palabra producto se usa en su sentido más
amplio e incluye procesos y servicios (INN, 2003b).
La norma chilena NCh 2411 es una homologación de la norma internacional ISO/IEC 65: General
requirements for bodies operating product certification systems, siendo idéntica a la misma.
19
La Guía ISO/IEC 65, establece los siguientes principios fundamentales, que deben ser cumplidos
por los OCP acreditados (FAO, 2012):
-
Imparcialidad: El hecho de ser equitativo entre todos los postulantes a la certificación y de
no dejarse perturbar por consideraciones partidarias. Un OCP debe ser imparcial en los
siguientes niveles:
o Al realizar las auditorías
o En la toma de decisión
o En la composición de las estructuras que regulan la política en materia de
certificación.
-
Independencia: El hecho de ser libre ante cualquier sugerencia, ante cualquier presión, es
el hecho de ser autónomo. Esta independencia debe manifestarse en los siguientes
niveles:
o A nivel financiero
o De forma complementaria a la imparcialidad, al realizarse las auditorías y al
tomarse las decisiones en materia de certificación, en cuanto al grupo de personas
o a la persona que toma la decisión.
-
Competencia: la competencia o idoneidad se manifiesta por:
o Un número suficiente de empleados
o Personal calificado para las actividades a realizar
o Criterios de calificación previamente fijados.
La Guía ISO/IEC 65 establece disposiciones obligatorias respecto a doce puntos específicos de la
organización, administración y funcionamiento de un Organismo de Certificación. Los apartados
4.2.2.1 al 4.2.2.12 describen dichas disposiciones. Un mayor detalle de todas las disposiciones
obligatorias, en función de los apartados de la norma chilena NCh 2411 se encuentra en el ANEXO
1.
20
4.2.2.1 Organismo de Certificación
Los organismos de certificación deben tener políticas y procedimientos bajo las cuales opere,
además su administración debe ser administrada en forma no discriminatoria. Además estos
procedimientos no deben ser empleados para impedir o inhibir el acceso de los postulantes de
otra forma que no sea la especificada en la norma NCh 2411 (INN, 2003b).
El Organismo de certificación debe hacer accesibles sus servicios a todos los postulantes, cuyas
actividades estén incluidas en su campo de operación declarado. Dicho acceso no debe estar
condicionado al tamaño del proveedor o de su membresía en cualquier asociación o grupo,
tampoco la certificación no debe estar condicionada al número de certificados emitidos.
Los criterios con los cuales se evalúan los productos de un proveedor deben ser aquellos definidos
en las normas especificadas (requisitos normas adecuadas ver NCh 2449). Si se requiere una
explicación sobre la aplicación de estos documentos en un sistema específico de certificación, ésta
debe ser formulada por comités pertinentes e imparciales o por personas que posean la
competencia técnica necesaria, y debe ser publicada por el organismo de certificación (INN,
2003b).
El organismo de certificación debe limitar sus requisitos, evaluación y decisión sobre la
certificación a aquellas materias relacionadas específicamente con el alcance de la certificación
considerada.
La Guía ISO/IEC 65 establece en este punto requisitos específicos que se mencionan a
continuación (FAO, 2012):
-
Organización
Operación
Subcontratación
Condiciones y procedimientos para otorgar, mantener, ampliar, suspender y cancelar la
certificación.
Auditorías internas y revisiones por la alta dirección
Documentación
Registros
Confidencialidad
4.2.2.2 Personal del Organismo de Certificación
Se requiere que el personal del organismo de certificación debe ser competente para las funciones
que desempeña, incluyendo la formulación de los juicios técnicos requeridos, el establecimiento
de políticas y su aplicación. Además deben estar disponibles para el personal, instrucciones
claramente documentadas que describan sus deberes y responsabilidades.
Finalmente se debe asegurar criterios mínimos de competencia laboral del personal del OC.
4.2.2.3 Cambios en los requisitos de certificación
Se requiere que el organismo de certificación debe notificar oportunamente cualquier cambio que
pretenda realizar en sus requisitos de certificación.
21
4.2.2.4 Apelaciones, reclamos y discrepancias
Las apelaciones, reclamos y discrepancias presentadas ante el organismo de certificación por los
proveedores u otras partes, se deben someter a los procedimientos del organismo de certificación
El organismo de certificación debe:
-
Mantener un registro de todas las apelaciones, reclamos y discrepancias y de las acciones
correctivas relativas a la certificación.
Tomar la acción subsecuente apropiada.
Documentar las acciones tomadas y su eficacia
4.2.2.5 Solicitud para la certificación
El organismo de certificación debe proporcionar a los postulantes una descripción detallada y
actualizada de los procedimientos de evaluación y certificación, apropiada para cada programa de
certificación, y los documentos que contienen los requisitos para la certificación y los derechos de
los postulantes y los deberes de los proveedores que poseen productos certificados (incluidos
aranceles que deben pagar los postulantes y los proveedores de productos certificados).
El organismo de certificación debe requerir que un proveedor:
-
-
-
-
Cumpla siempre con las disposiciones pertinentes del programa de certificación.
Haga todos los arreglos necesarios para efectuar la evaluación, incluyendo disposiciones
para examinar la documentación y el acceso a todas las áreas, registros (incluyendo los
informes de auditorías internas) y personal para los fines de la evaluación, (por ejemplo:
ensayos, inspección, evaluación, supervisión, reevaluación) y solución de reclamos.
Declare solamente que ha sido certificado respecto al alcance para el cual ha sido
otorgada la certificación.
No utilice su certificación de productos de forma tal que ocasione el desprestigio del
organismo de certificación, y no haga ninguna declaración concerniente con su
certificación de productos que el organismo de certificación pueda considerar engañosa o
no autorizada.
En el caso de suspensión o cancelación de su certificación, discontinúe el uso de todo
material publicitario que contenga alguna referencia a su certificación y devuelva
cualquier documento de certificación de acuerdo a lo requerido por el organismo de
certificación.
Utilice la certificación solamente para indicar que los productos están certificados en
conformidad con las normas especificadas.
Tome las medidas para asegurar que ningún certificado o informe, ni ninguna parte de
éstos, se use en forma indebida.
Cumpla con los requisitos del organismo de certificación, cuando haga referencia a su
certificación en medios de comunicación tales como documentos, folletos o material
publicitario.
El organismo de certificación debe requerir que se complete un formulario de solicitud oficial,
firmado por un representante del postulante, debidamente autorizado, en que se indique o se
adjunte lo siguiente:
22
-
-
El alcance de la certificación deseada.
Una declaración en la que el postulante manifieste su acuerdo en cumplir con los
requisitos de la certificación y en suministrar cualquier información necesaria para la
evaluación de los productos que van a ser certificados.
El postulante, como mínimo, debe entregar la siguiente información:
o Entidad corporativa, nombre, dirección y condición legal.
o Una definición de los productos que van a ser certificados, el sistema de
certificación y las normas con las que se certificará cada producto, si fueran
conocidas por el postulante.
4.2.2.6 Preparación para la evaluación
Antes de proceder a la evaluación, el organismo de certificación debe efectuar y mantener
registros de una revisión de la solicitud para la certificación con el fin de asegurar que:
-
Los requisitos para la certificación estén claramente definidos, documentados y se
entiendan.
Se resuelva cualquier diferencia de interpretación entre el organismo de certificación y el
postulante.
El organismo de certificación tenga la capacidad para prestar el servicio de certificación
respecto al alcance de la certificación solicitada, y si corresponde la ubicación de las
operaciones del postulante, y cualquier otro requisito especial, tal como el idioma usado
por el postulante.
4.2.2.7 Evaluación
El organismo de certificación debe evaluar los productos del postulante respecto a las normas
cubiertas por el alcance definido en su solicitud y con respecto a todos los criterios de certificación
especificados en las reglas del programa.
4.2.2.8 Informe de Evaluación
El organismo de certificación debe adoptar procedimientos de informe que satisfagan sus
necesidades pero, como mínimo, estos procedimientos deben asegurar que:
-
-
-
El personal designado para evaluar la conformidad de los productos proporcione al
organismo de certificación un informe de los hallazgos respecto a la conformidad con
todos los requisitos de certificación.
El organismo de certificación entregue inmediatamente al postulante un informe
completo sobre el resultado de la evaluación, en el que se indique cualquier noconformidad que deba ser resuelta para cumplir con todos los requisitos de certificación y
la ampliación de cualquier evaluación o ensayo adicional requerido.
Si el postulante puede demostrar que se han tomado acciones correctivas para cumplir
con todos los requisitos dentro de un plazo de tiempo especificado, el organismo de
certificación debe repetir solamente las partes del procedimiento inicial que sean
necesarias.
23
4.2.2.9 Decisión sobre la certificación
La decisión de certificar o no un producto debe ser tomada por el organismo de certificación sobre
la base de la información recogida durante el proceso de evaluación y cualquier otra información
pertinente. Se debe considerar que el organismo de certificación no debe delegar en una persona
u organismo externo la autoridad para otorgar, mantener, ampliar, suspender o cancelar la
certificación
El organismo de certificación debe entregar, a cada proveedor de productos certificados,
documentos formales de certificación, tales como una carta o un certificado firmado por un
funcionario a quien se le haya asignado tal responsabilidad. Estos documentos formales de
certificación deben permitir identificar lo siguiente:
-
El nombre y la dirección del proveedor, cuyos productos son objeto de la certificación.
El alcance de la certificación otorgada, incluyendo, cuando corresponda:
o Los productos certificados, los cuales pueden ser identificados por el tipo o rango
de productos
o Las normas de productos u otros documentos normativos con los cuales se
certifica cada producto o tipo de producto
o El sistema de certificación aplicable
-
La fecha de la vigencia de la certificación y, si corresponde, el período de validez de la
certificación
4.2.2.10
Supervisión
El organismo de certificación debe tener procedimientos para permitir la supervisión que debe
efectuar, de acuerdo con los criterios aplicables del sistema de certificación; además de
documentar sus actividades de supervisión
Cuando se autorice el uso continuado de la marca del OC sobre los productos de un tipo que ha
sido evaluado, el organismo de certificación debe evaluar periódicamente los productos marcados
para confirmar que continúan cumpliendo con las normas.
4.2.2.11
Uso de licencias, certificados y marcas de conformidad
El organismo de certificación debe ejercer control adecuado sobre la propiedad, uso y exhibición
de licencias, certificados y marcas de conformidad.
Las referencias incorrectas al sistema de certificación o el uso indebido de licencias, certificados o
marcas, encontradas en avisos publicitarios, catálogos, etc., deben ser tratadas con la acción
apropiada. Dichas acciones pueden incluir acciones correctivas, cancelación del certificado,
publicación de la transgresión y, si fuera necesario, otras acciones legales.
24
4.2.2.12
Reclamos a proveedores
El organismo de certificación debe requerir al proveedor de productos certificados que:
-
-
-
Mantenga un registro de todos los reclamos presentados al proveedor, que se relacionen
con el cumplimiento de un producto con los requisitos de la norma pertinente, y que lo
tenga a disposición del organismo de certificación cuando este lo requiera.
Tome las acciones apropiadas con respecto a dichos reclamos y a cualquier deficiencia
encontrada en los productos o servicios, que afecten el cumplimiento con los requisitos de
la certificación.
Documente las acciones tomadas.
25
5. NORMATIVA Y EXIGENCIAS PARA EL USO DE MADERA ESTRUCTURAL EN
CHILE
En Chile, La Ley General de Urbanismo y construcciones (LGUC), es el cuerpo legal que contiene los
principios, atribuciones, potestades, facultades, responsabilidades, derechos, sanciones y demás
normas que rigen a los organismos, funcionarios, profesionales y particulares en las acciones de
planificación urbana, urbanización y las construcciones, que se desarrollen en todo el territorio de
la nación (MINVU, 2013). Esta legislación de carácter general tiene tres niveles de acción (DITEC,
2013):
-
Ley General de Urbanismo y Construcciones (LGUC)
Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC)
Normas técnicas
La LGUC señala que los materiales y sistemas a usar en las urbanizaciones y construcciones
deberán cumplir con las normas técnicas preparadas por el MINVU, sus servicios dependientes o el
Instituto Nacional de Normalización (INN) (DITEC, 2013).
Por su parte la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC) es el reglamento de la
LGUC, y contiene las disposiciones reglamentarias de la ley, regula los procedimientos
administrativos, el proceso de la planificación urbana, la urbanización de los terrenos, la
construcción y los estándares técnicos de diseño y construcción exigibles en la urbanización y la
construcción (MINVU, 2012). En cuanto a la calidad de los materiales la OGUC señala las siguientes
disposiciones generales:
-
-
-
El control de calidad de los materiales y elementos industriales para la construcción será
obligatorio, y lo efectuaran los Laboratorios de Control Técnico de Calidad de Construcción
(LCTCC) que estén inscritos en el Registro Oficial de LCTCC2.
No podrán emplearse materiales y elementos industriales de construcción que no reúnan
las condiciones y calidades que exige la OGUC
El hecho comprobado de emplearse materiales o elementos industriales de construcción
que no cumplan con las estipulaciones de la OGUC, quedará sujeto a multa, sin perjuicio
que se ordene la paralización o la demolición de las obras en ejecución por el Juez
competente
Las Normas Técnicas Oficiales que se citan expresamente en la OGUC serán obligatorias en
tanto no contradigan sus disposiciones
En relación a los elementos estructurales de madera, la OGUC señala que deberán cumplir con los
siguientes requisitos (MINVU, 2012):
-
La madera tiene que ser aceptada conforme a la norma chilena NCh 1989, la cual
establece un procedimiento para agrupar especies madereras crecidas en Chile de
acuerdo a su resistencia.
2
Para pertenecer al Registro Oficial de LCTCC, el laboratorio debe acreditar sus competencias de gestión
bajo la norma NCh-ISO 17025 ante el Instituto Nacional de Normalización
26
-
De acuerdo a la zona climático-habitacional en que se emplace la edificación, el contenido
de humedad de la madera deberá quedar comprendido dentro de los límites establecidos
en la tabla 5.1.
Tabla 5.1: Humedad permitida para madera según zona climático-habitacional
Zona climático-habitacional
Humedad permitida
(NCh 1079)
Mínima
Máxima
Norte litoral
11%
18%
Norte desértica
5%
9%
Norte valle transversal
11%
16%
Central litoral
11%
17%
Central interior
9%
20%
Sur litoral
12%
22%
Sur interior
12%
22%
Sur extremo
11%
22%
Fuente: OGUC, 2012
-
La madera deberá ser preservada conforme a la norma chilena NCh 819, según su
durabilidad natural establecida de acuerdo a la norma NCh 789/1.
En general, la OGUC se centra en el control de tres características técnicas de la madera:
clasificación estructural, contenido de humedad y preservación según su durabilidad natural. Sin
embargo las exigencias establecidas se encuentran desactualizadas respecto a las normas técnicas
existentes, y para el caso del contenido de humedad máximo permitido en algunas zonas
climático-habitacionales (ver tabla 5.1) es mayor a lo que se requiere para madera de uso
estructural.
Actualmente el sistema de control de calidad de la madera para uso estructural se basa en
informes de ensayo emitidos por los Laboratorios de Control Técnico de Calidad de Construcción
(LCTCC), los cuales emiten un veredicto técnico sobre un lote acotado del producto, no
correspondiendo a un control continuo de la calidad de la madera estructural, ni asegurando la
trazabilidad del producto.
5.1 Normas técnicas sobre madera estructural
En Chile existe una gran cantidad de normas relacionadas a productos de madera, sin embargo
este apartado se centra solamente en las normas chilenas relacionadas al uso de madera aserrada
o cepillada con fines estructurales.
A nivel nacional la madera de Pino radiata representa cerca del 95% del volumen de producción
anual de madera aserrada, tal como se puede observar en la figura 5.1 (INFOR, 2012). Debido a
esto los productores de Pino radiata han debido desarrollar normas específicas para esta especie,
en función de las exigencias de mercado que se han presentado; en tanto el resto de las especies
forestales que crecen en Chile en general se agrupan en normas comunes.
27
Figura 5.1: Producción anual de madera aserrada en Chile
Fuente: INFOR, 2012
El conjunto de normas chilenas relacionadas a madera estructural tienen relación con los
siguientes aspectos:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
5.1.1
Dimensiones y tolerancias
Contenido de humedad
Durabilidad natural y preservación
Clasificación estructural
Ensayos físicos y mecánicos de madera clasificada por su resistencia
Muestreo y evaluación de valores admisibles de madera clasificada por su resistencia
Estandarizar los tamaños comerciales de la madera junto con sus respectivas tolerancias facilita la
comercialización de los productos ofrecidos al mercado de la construcción. Con este fin la norma
chilena NCh 2824: Maderas – Pino radiata – Unidades, dimensiones y tolerancias; especifica las
dimensiones y tolerancias para la madera aserrada de pino radiata.
Esta norma establece que las dimensiones del espesor y ancho de una pieza de madera se miden y
expresan en milímetros; en tanto la longitud se mide y expresa en metros. También señala que las
dimensiones se presentan en el siguiente orden: espesor, ancho y largo; de este modo una pieza
de 45 x 94 x 3,2 corresponderá a 45 mm de espesor, 94 mm de ancho y 3,2 m de longitud (INN,
2003c).
La tabla 5.2 registra las dimensiones efectivas de la madera aserrada y madera cepillada a un
contenido de humedad del 12%. Mientras que las tolerancias dimensionales que deben presentar
28
las piezas aserradas y cepilladas de Pino radiata se exponen en la Tabla 5.3. Los largos nominales
para las piezas de madera de Pino radiata son: 2,40 m; 3,00 m; 3,20 m; 3,60 m; 4,00 m y 4,80 m.
El espesor y ancho se mide en cualquier punto a lo largo de la pieza de madera, pero a distancias
mayores que 150 mm de sus extremos.
Para el caso de la madera del resto de las especies forestales que crecen en Chile, las dimensiones
y tolerancias para la madera aserrada y cepillada se encuentran establecidas en la norma chilena
NCh 174: Maderas – Unidades, dimensiones nominales, tolerancias y especificaciones. La tabla 5.4
muestra las dimensiones de madera aserrada y cepillada a un 12% de contenido de humedad; en
tanto las tolerancias dimensionales que se deben especificar son las siguientes (INN; 2007):
-
Para madera aserrada, se acepta una tolerancia en el espesor de (0, +5%) con un máximo
de 3 mm sobre el espesor nominal. En tanto, el ancho acepta una tolerancia de (0, +1%)
con un máximo de 5 mm en el ancho nominal.
-
Para madera cepillada, se acepta una tolerancia en el espesor y ancho de (0, +1mm).
Los largos nominales de la madera, excepto pino radiata, son de 1,2 m a 6,0 m con incrementos de
0,3 m, considerando además el largo de 3,2 m (INN, 2007).
Es importante señalar la correcta forma de especificar las escuadrías de la madera, junto a sus
respectivas tolerancias, es en milímetros (no en pulgadas), lo que evitará problemas constructivos
en la ejecución de los proyectos.
29
Tabla 5.2: Dimensiones efectivas de madera aserrada y cepillada de Pino radiata, 12% de humedad
Dimensión efectiva
[mm]
Denominación comercial3
Aserrado seco
Cepillado seco
½
10
8
¾
17
14
1
21
19
1½
36
33
2
45
41
2½
57
53
3
69
65
3½
82
78
4
94
90
5
118
114
6
142
138
7
166
162
8
190
185
9
214
210
10
235
230
Fuente: INN, 2003c
Tabla 5.3: Tolerancias dimensionales para piezas de madera aserrada y cepillada de Pino radiata
Condición de la madera
Espesor [mm]
Ancho [mm]
Longitud [m]
Aserrada seca
(0, +3)
(0, +5)
(0, +0,1)
Cepillada seca
(0, +1)
(0, +2)
(0, +0,1)
Fuente: INN, 2003c
3
Por uso y costumbre la madera se comercializa en Chile utilizando como unidad para el espesor y el ancho
la pulgada. Con el objeto de facilitar la comprensión y promover el correcto uso de las dimensiones y
tolerancias en madera, se introduce el concepto de “denominación comercial”, la que corresponde a una
designación adimensional de las dimensiones nominales de las piezas de madera de Pino radiata.
30
Tabla 5.4: Dimensiones de madera aserrada y cepillada, excepto pino radiata, al 12% de humedad
Espesores y anchos
[mm]
Denominación comercial4
Aserrado seco
Cepillado seco
½
12
9
¾
19
12
1
25
20
1½
38
30
2
50
45
3
75
70
4
100
90
5
125
115
6
150
140
7
175
165
8
200
190
9
225
215
10
250
240
11
275
265
12
300
290
Fuente: INN, 2007
5.1.2
El contenido de humedad de la madera, corresponde a la cantidad de agua contenida en la
madera, expresada en porcentaje de su masa anhidra.
El contenido de humedad de la madera puede ser medido con los métodos y procedimientos
establecidos en la norma chilena NCh 176/1: Madera – Parte 1: Determinación del contenido de
humedad. El método de secado en estufa que señala esta norma es aplicable a maderas de
cualquier contenido de humedad, y sirve para determinar el contenido de humedad de lotes de
piezas de madera.
El principio del método de secado en estufa (NCh 176/1) es la determinación por pesada de la
pérdida de masa de la madera cuando se seca hasta masa constante y el cálculo de la pérdida de
masa en porcentaje de la masa de la probeta después del secado. Para su aplicación se requiere de
4
Por uso y costumbre la madera se comercializa en Chile utilizando como unidad para el espesor y el ancho
la pulgada. Con el objeto de facilitar la comprensión y promover el correcto uso de las dimensiones y
tolerancias en madera, se introduce el concepto de “denominación comercial”, la que corresponde a una
designación adimensional de las dimensiones nominales de las piezas de madera.
31
una balanza, capaz de pesar con una precisión de 0,1 g; una estufa de secado, con circulación de
aire regulable a 103°C; y un desecador provisto de un deshidratante adecuado (INN, 2003).
La obtención de las probetas de lotes de piezas de madera se realiza de acuerdo a los planes de
muestreo establecidos en la norma chilena NCh 44: Procedimientos de muestreo para inspección
por atributos – Planes de muestreo indexados por nivel de calidad aceptable (AQL) para la
inspección lote por lote. De cada pieza de la muestra se debe obtener 2 probetas, abarcando la
sección transversal completa y ubicada a un tercio de cada extremo, pero a no menos de 500 mm
del extremo. Dicha probeta debe tener como mínimo 25 mm de longitud y debe estar libre de
corteza y defectos (INN, 2003).
El procedimiento del método consiste en pesar la probeta con precisión de 0,5% de su masa, y
secar hasta masa constante en la estufa a una temperatura de 103°C +/- 2°C. Luego se debe
enfriar la probeta hasta temperatura ambiente en un desecador y pesar. Finalmente se obtiene el
contenido de humedad (H) utilizando la siguiente fórmula:
(
)
Donde,
m1: Masa de la probeta antes del secado [g]
m2: Masa de la probeta después del secado [g]
Debido a la naturaleza del método, la determinación de la humedad de la madera se debe realizar
en un laboratorio que cuente con todos los instrumentos requeridos y calibrados para obtener
mediciones confiables; lo que implica el traslado de muestras desde los aserraderos o centros de
acopio de madera a los laboratorios, implicando costos de transporte y tiempo para obtener los
resultados.
Esto hace muy poco práctica la aplicación de este método para medir y controlar la humedad de
producciones de madera en la industria; además se debe tener en cuenta que el método de la NCh
176/1 es destructivo. Como punto a favor se puede señalar que es un método muy preciso, y
aplicable a madera con cualquier contenido de humedad.
Una forma práctica y rápida de medir y controlar el contenido de humedad de la madera es
mediante el uso de los xilohigrómetros portátiles (Figura 5.2). Estos instrumentos permiten medir
el contenido de humedad en la madera y en productos a base de madera; sin embargo estas
mediciones son indirectas, esto es, los parámetros eléctricos son medidos y comparados con una
curva de calibración para obtener una medición indirecta del contenido de humedad. El uso y
calibración de estos equipos está regulado por la norma chilena NCh 2827: Calibración y uso de
xilohigrómetros portátiles.
La norma NCh 2827, señala dos tipos de xilohigrómetros portátiles: xilohigrómetros de
conductividad (ver figura 5.2) y xilohigrómetros dieléctricos (ver figura 5.3). Ambos tipos de
xilohigrómetros se deben calibrar con respecto al contenido de humedad determinado a través del
método directo que indica la norma NCh 176/1.
Los xilohigrómetros de conductividad miden principalmente la conductividad iónica entre dos
puntos de tensión aplicados sobre la madera, usualmente corriente continua. Estos
32
xilohigrómetros de conductividad de corriente continua son comúnmente denominados como
xilohigrómetros de resistencia. Las mediciones de este tipo de instrumento son prácticamente
independientes de la densidad relativa de la especie. El rango de contenido de humedad que mide
va de un mínimo de 6% ó 7% hasta un máximo de 25% ó 27% (valor nominal del punto de
saturación de las fibras); sin embargo las escalas de medición de estos xilohigrómetros se
extienden sobre este límite solamente para permitir correcciones por temperatura hasta el punto
de saturación de las fibras, lo que no significa que los xilohigrómetros sean precisos en estos
rangos (INN, 2003d).
Los xilohigrómetros dieléctricos se caracterizan por que su modo de respuesta es la admitancia o
capacidad. Posee electrodos de contacto de superficie y escalas de lectura que usualmente están
graduadas en unidades arbitrarias. Este tipo de instrumento responde principalmente a la
capacitancia (constante dieléctrica) del material que se está midiendo. Las mediciones de los
xilohigrómetros dieléctricos están significativamente afectadas por la densidad relativa de la
especie. El rango de contenido de humedad que mide va de 0% hasta el punto de saturación de
las fibras (INN, 2003d).
Figura 5.2: Xilohigrómetro de conductividad
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
33
Figura 5.3: Xilohigrómetro dieléctrico
La madera debe presentar al momento de su utilización, un contenido de humedad igual a la
humedad de equilibrio del lugar donde prestará servicio. Las humedades de equilibrio promedio
de las condiciones de servicio de la madera se observan en la Tabla 5.5.
En tanto, las humedades de equilibrio de la madera expuesta a la intemperie, para diferentes
localidades del país, se observan en la Tabla 5.6. El Anexo D de la norma chilena NCh 1198:
Madera – construcciones en madera - Cálculo, proporciona un listado más completo sobre las
humedades de equilibrio en localidades de Chile.
Tabla 5.5: Humedad de equilibrio para madera con distintas condiciones de servicio
Humedad de equilibrio promedio
Ubicación de la madera en la vivienda
Recintos cubiertos abiertos
Humedad de equilibrio a la intemperie
(ver tabla 5.6)
Recintos cubiertos cerrados sin calefacción o
12%
calefaccionados intermitentemente
Recintos continuamente calefaccionados
9%
Fuente: INN, 2006
34
Tabla 5.6: Humedades de equilibrio para diferentes localidades de Chile
Localidad
Humedad de equilibrio
Arica
16%
Iquique
17%
Antofagasta
15%
Copiapó
14%
La Serena
17%
Quintero
17%
Santiago
14%
Rancagua
14%
Talca
14%
Constitución
16%
Concepción
19%
Temuco
17%
Valdivia
17%
Osorno
17%
Puerto Montt
18%
Castro
17%
Coyhaique
14%
Punta Arenas
14%
Fuente: INN, 2006
5.1.3
Durabilidad natural y Preservación
La durabilidad natural es la capacidad de la madera para resistir durante su puesta en servicio el
ataque de hongos e insectos (agentes bióticos) sin ningún tipo de tratamiento de preservación.
La norma chilena NCh 789/1: Maderas – Parte 1: Clasificación de maderas comerciales por su
durabilidad natural, establece una clasificación basada en 5 categorías de durabilidad natural
(Escala de Findlay), desde madera “Muy durable” a “No durable” (INN, 1987). La tabla 5.7 expone
las categorías de durabilidad natural para las especies madereras que crecen en Chile,
observándose que la especie forestal Pino radiata se encuentra en la categoría 5 “No durable”.
La OGUC establece que todas las especies madereras que correspondan a la categoría 5, deberán
tener un tratamiento de preservación para su uso como material estructural. Para el caso del Pino
radiata existe la norma chilena NCh 819: Madera preservada – Pino radiata – Clasificación según
uso y riesgo en servicio y muestreo, la cual señala los parámetros de calidad para los tratamientos
de preservación de esta madera según el riesgo de uso que tendrá durante su vida en servicio
(MINVU, 2012).
Según la norma NCh 819 para Pino radiata, se debe cumplir de acuerdo al uso y riesgo esperado
para la madera una vez puesta en servicio (Tabla 5.8), las exigencias de retención (Tabla 5.9) y
penetración (Tablas 5.10 y 5.11).
La determinación de la retención de preservante se realiza mediante el método de espectroscopia
de fluorescencia de rayos x según lo señala la norma chilena NCh 763/1, mientras que la
penetración se determina mediante el método de coloración según la norma NCh 755.
35
La apariencia visual de la madera preservada (color verde u otro) en ningún caso es un indicador
de la calidad de la preservación (ver figura 5.4). Si en obra existen dudas de la calidad de la
preservación de la madera, se puede verificar la penetración utilizando los reactivos indicados en
la tabla 5.12. Estos se aplican con un rociador en un corte transversal de la pieza de madera, lo que
permitirá evidenciar la presencia de solución preservante (Ver figuras 5.5 y 5.6).
Un problema importante en la actualidad, es que en Chile no existen estudios de durabilidad
natural, ni normas que establezcan los parámetros de calidad de tratamientos de preservación
para madera de otras especies exóticas de rápido crecimiento, que actualmente se ocupan como
material estructural principalmente en viviendas. Estas especies son el Pino oregón (Pseudotsuga
menziesii) cuyo crecimiento se concentra en las regiones de La Araucanía y Los Ríos; y el Pino
ponderosa (Pinus ponderosa) que crece principalmente en la región de Aysén. Esta situación
puede traer consecuencias negativas en el mediano plazo para todas las construcciones que
utilicen estas especies madereras sin las especificaciones correctas, por lo que es de suma
importancia realizar los estudios pertinentes de dichas especies.
Tabla 5.7: Categorías de durabilidad natural de especies madereras según NCh 789/1.
Categoría
Clasificación
Vida útil esperada
Madera
2
Durables
≥ 15 años
(nombre común)
Alerce, Ciprés de las Guaitecas,
Roble
Lenga, Lingue, Raulí
3
Moderadamente
durables
≥ 10 años
Canelo, Coigue, Tineo, Ulmo
≥ 5 años
Araucaria, Eucalipto, Laurel,
Mañío hembra
Mañío macho
Álamo, Olivillo, Pino radiata,
Tepa
1
Muy durables
4
≥ 20 años
Poco durables
5
No durables
< 5 años
Fuente: INN, 1987
36
Tabla 5.8: Clasificación de riesgo, según uso y agente biológico de deterioro
Nivel de riesgo de
Condición de uso
Agente biológico de deterioro
deterioro
Riesgo 1 (R1)
Uso en interiores, sobre el nivel del suelo y Insectos, incluida termita
ambientes secos
subterránea
Riesgo 2 (R2)
Uso en interiores, sobre el nivel del suelo, Hongos de pudrición e
con posibilidad de adquirir humedad, insectos, incluida la termita
ambientes mal ventilados
subterránea
Riesgo 3 (R3)
Uso en exteriores o interiores, exposición a Hongos de pudrición e
las condiciones climáticas
insectos, incluida la termita
subterránea
Riesgo 4 (R4)
Uso en exteriores o interiores, en contacto Hongos de pudrición e
con el suelo, con posibilidades de contacto insectos, incluida la termita
esporádico con agua dulce
subterránea
Riesgo 5 (R5)
Uso en exteriores o interiores, en contacto Hongos de pudrición e
con el suelo, componentes estructurales insectos, incluida la termita
críticos, contacto con agua dulce
subterránea
Riesgo 6 (R6)
Uso en contacto con agua marina
Horadores marinos, hongos de
pudrición e insectos, incluída la
termita subterránea
Fuente: INN, 2012
37
Tabla 5.9: Retención mínima de ingrediente activo según nivel de riesgo de la madera
Riesgo
ACQ
kg/m3
B2O3 (SBX)
kg/m3
BS
kg/m3
CCA
kg/m3
LFF
kg/m3
LOSP
(Permetrina+
azoles)
kg/m3
1
4,0
4,4
11,2
4,0
34
0,086
1,7
1,0
2
4,0
4,4
11,2
4,0
34
0,086/0,2
1,7
1,0
3
4,0
No se
debe usar
11,2
4,0
42
0,086/0,26
1,7
1,0
4
6,4
No se
No se
debe usar debe usar
6,4
51
No se debe usar
3,3
2,4
5
9,6
No se
No se
debe usar debe usar
9,6
55
No se debe usar
5,5
3,7
CA-B
kg/m3
MCAz
kg/m3
6a) Zona
de
No se
No se
No se
24 ó
No se
No se
No se debe usar
ensayo debe usar debe usar debe usar 40 debe usar
debe usar
exterior
No se
debe
usar
6b) Zona
de
No se
No se
No se
14 ó
No se
No se
No se debe usar
ensayo debe usar debe usar debe usar 24 debe usar.
debe usar
interior
No se
debe
usar
a) La retención mayor se debe usar cuando existe riesgo de ataque de Teredo y Limnoria Tripunctata.
b) Densidad básica utilizada para madera de Pino radiata: 429 kg/m3.
Fuente: INN, 2012
38
Tabla 5.10: Penetración de los preservantes, excepto LOSP
Requisitos mínimos de penetración en albura o
profundidad mínima (mm) en las caras
Producto
Clasificación de
riesgo
Albura
Profundidad mínima (en
caso de duramen expuesto
en la superficie)
Madera aserrada de espesor
menor que 50 mm
R1, R2, R3 y R4
100%
3 mm.
Madera aserrada de espesor
mayor o igual que 50 mm
R1, R2, R3 y R4
100%
3 mm.
R6
100%
3 mm.
Madera redonda sobre el
nivel del suelo
R1, R2 y R3
100%
13 mm.
Postes y otros elementos
estructurales
R5
90%
89 mm.
Madera aserrada no
estructural
Contrachapados
1)
Madera laminada encolada2)
Cada una de las
R1, R2, R3, R4, R5
chapas debe estar
y R6
penetrada 100%
---
R1, R2, R3, R4, R5
y R6
100%
75 mm.
R6
100%
64 mm.
Pilotes marianos
1) Ver AWPA C9; 2) Ver AWPA C28.
Fuente: INN, 2012
39
Tabla 5.11: Penetración de los preservantes tipo LOSP
Requisitos mínimos de penetración en albura o profundidad mínima
(mm) en las caras
Producto
Madera
aserrada
Clasificación de
riesgo
R1
Albura
Profundidad mínima
(en caso de duramen expuesto o baja porción de albura en
la superficie)
100%
Debe cumplir con uno de los requisitos siguientes:
1. Maderas con espesor mayor que 35 mm.
La penetración debe ser mayor o igual que 8 mm en
todas las superficies.
2. Maderas con espesor menor o igual que 35 mm.
3. Duramen no tratado:
Se permite en tanto que comprometa menos del 20% de
la sección transversal de la pieza y que no se extienda
más de la mitad de la distancia que existe entre
superficies opuestas y que no exceda la dimensión media
del lado de la sección transversal en la cual está
presente.
Madera
aserrada
R2 y R3
100%
Debe cumplir con uno de los requisitos siguientes:
1. Maderas con espesor mayor que 35 mm.
2. Maderas con espesor menor o igual que 35 mm.
3. Duramen no tratado:
Se permite en tanto que comprometa menos del 20% de
la sección transversal de la pieza y que no se extienda
más de la mitad de la distancia que existe entre
superficies opuestas y que no exceda el 50% de la
superficie en la cual está presente.
Madera
aserrada
R2 y R3
100%
La penetración debe ser mayor o igual que 8 mm desde la
superficie.
Fuente: INN, 2012
40
Figura 5.4: Apariencia visual madera preservada
Fuente: Instituto Forestal (INFOR)
Tabla 5.12: Reactivos de control según preservante de la madera
Preservante de la
Reactivo
Color madera con
madera
preservante
CCA
Cromo azurol o Ácido
Azul
(Cobre-CromoRubeanico
Arsénico)
MCAz
Cromo azurol o Ácido
Azul
(Cobre y
Rubeanico
Tebuconazole
micronizados)
B2O3
Curcumina
Rojo
(óxidos de boro)
Color madera sin
preservante
Rojo
Rojo
Naranjo
Fuente: Elaboración propia5
5
Verificación de información mediante comunicación directa con el Sr Jorge Geldes. Experto en
preservación de madera, e ingeniero de la empresa OSMOSE CHILE
41
Figura 5.5: Aplicación de Cromo azurol en madera con CCA
Fuente: OSMOSE-CHILE
Figura 5.6: Aplicación de Curcumina en madera con óxidos de boro
Fuente: Archquimetal
42
5.1.3.1 Preservantes de madera en Chile
Actualmente, el preservante de madera utilizado por el 98% de las plantas de impregnación del
país es el CCA (cobre, cromo, arsénico), con un consumo anual de 3.000 toneladas, cantidad
demandada por cerca de 250 plantas de tratamiento. La producción nacional de madera
impregnada es de 340.000 m3/año, distribuidos en un 46% para el mercado de la construcción, un
42% para el sector agrícola, y el 12% restante para postes de tendido eléctrico. Cabe consignar que
en el área de la construcción, el CCA es permitido en aplicaciones sobre y bajo el nivel del suelo
(INFOR - OSMOSE, 2011).
El proceso de impregnación con CCA se ejecuta en un cilindro que opera bajo una secuencia de
vacío, presión, vacío (sistema Bethell, ver figura 5.7), y corresponde a un tratamiento en
profundidad, no superficial que utiliza el agua como solvente (hidrosoluble), incrementa el
contenido de humedad de la madera por sobre el 100%, otorga una color verde característico a la
madera, y demanda un costo de secado adicional para el uso posterior de la madera.
El CCA es un preservante hidrosoluble altamente eficaz para la protección de la madera contra el
ataque de hongos e insectos, sin embargo se encuentra cuestionado debido a su toxicidad. La
tendencia mundial apunta hacia la demanda de madera preservada con productos menos tóxicos,
que otorguen una protección efectiva y duradera, sin afectar a las personas ni impactar
negativamente el medio ambiente.
En países desarrollados el uso del arsénico en productos preservantes de madera con aplicaciones
residenciales sobre el nivel del suelo está en retirada. La “Environmental Protection Agency”, EPA,
de EE.UU., prohibió el uso del CCA a partir de Enero del 2004, en tanto que Europa adoptó la
misma restricción a partir del primero de Julio del mismo año.
Figura 5.7: Proceso de impregnación vacío – presión – vacío (Sistema Bethell)
Fuente: PYMSAFOREST
43
La norma NCh 819 describe 12 diferentes tipos preservantes para madera de Pino radiata y sus
sistemas de aplicación. De ellos, 6 tienen registro SAG6 vigente, incluyendo el CCA, estos
preservantes son (INFOR - OSMOSE, 2011):
-
B2O3: óxidos de boro
CA-B: cobre azol orgánico
LOSP: Permetrina + TBTN
LOSP: Permetrina
MCAz: Cobre y Tebuconazole micronizados
El CA-B es un preservante que es incorporado a la madera utilizando el mismo equipamiento y
procedimiento empleado con el CCA; mientras que para preservar madera con LOSP se debe
realizar un proceso de doble vacío, que requiere equipos diferentes a los utilizados con CCA.
Un nuevo producto comercial alternativo es el MCAz (Cobre y Tebuconazole micronizados), que es
la última tecnología de reemplazo al CCA en usos residenciales. Este producto se incorpora a la
madera utilizando el mismo equipamiento y proceso empleado con el CCA, y posee certificación
ambiental en EEUU (Certificado “Green Approved Product” otorgado por la National Association of
Home Builders)
A continuación se entrega una breve descripción de los preservantes alternativos al CCA que se
encuentran disponibles en Chile con registro SAG vigente (INFOR – OSMOSE, 2011):
-
B2O3: óxidos de boro
Nombre comercial:
Aplicaciones:
Toxicidad:
Método de Aplicación:
Color final de madera:
Lixiviación:
Corrosión:
-
CA-B: cobre azol orgánico
Nombre comercial:
Aplicaciones:
Toxicidad:
Lixiviación:
Sillbor
Sólo maderas de uso interior y protegidas de humedad
Etiqueta SAG IV Verde, producto que no ofrece peligro
Vacío y Presión
Mismos equipos que el CCA
Difusión. Problemas en control de retención final
Incoloro, se debe aplicar colorante para identificarla
Alta. La madera se debe proteger de la lluvia antes de su
instalación, posibles problemas de manejo en planta,
transporte y obra.
No corroe uniones para construcción
Wolman E
Maderas de uso interior y exterior contacto con el suelo
Etiqueta SAG II Amarillo
Vacío Presión
Mismos equipos que el CCA
Verde
Media - alta
6
Todos preservantes de madera son considerados plaguicidas, por lo tanto, pueden ser importados, fabricados,
transportados, comercializados o usados en el país, solo si cuentan con autorización vigente del Servicio Agrícola y
Ganadero (SAG), según lo establecido por el Decreto Ley N° 3557, 1980, y en los cuerpos legales emanados de este.
44
Corrosión:
Otros:
Media con uniones para construcción, materiales de
uniones son restringidos
Corrosión en plantas de tratamiento
Primera generación en reemplazo al CCA en EEUU para
maderas residenciales
-
LOSP: Permetrina + TBTN
Aplicaciones:
Maderas de uso interior
Toxicidad:
Vacío Vacío
Equipo distinto que él se utiliza para el CCA
Incoloro
Lixiviación:
Alta
Corrosión:
Baja para uniones de construcción
Otros:
No requiere secado posterior
Se debe acondicionar para eliminar olor de solventes
Emite VOC (compuestos orgánicos volátiles)
-
LOSP: Permetrina, tebuconazole, propiconazole
Aplicaciones:
Maderas de uso interior
Toxicidad:
Vacío Vacío
Equipo distinto que él se utiliza para el CCA
Incoloro
Lixiviación:
Alta
Corrosión:
Baja para uniones de construcción
Otros:
No requiere secado posterior
Se debe acondicionar para eliminar olor de solventes.
Emite VOC (compuestos orgánicos volátiles)
-
MCAz: Cobre y tebuconazole micronizados
Nombre comercial:
MICRO CA
Aplicaciones:
Maderas de uso interior y exterior contacto con él suelo
Toxicidad:
Etiqueta SAG IV Verde, productos que no ofrecen peligro
Vacío presión
Mismos equipos utilizados para CCA
Verde muy claro
Lixiviación:
Baja. Menor o igual que el CCA
Corrosión:
Baja para uniones para construcción
Menor corrosión que CA-B y CCA
Aprobado para contacto con Aluminio
Otros:
Última tecnología, reemplaza CCA para maderas
residenciales
Fácil pintado
Certificaciones ambientales en EEUU
45
5.1.4
La técnica mediante la cual las piezas de madera se agrupan según su capacidad para resistir
cargas o esfuerzos se llama “clasificación estructural”. Este agrupamiento proporciona al usurario
la confianza de esperar un valor mínimo de resistencia para las piezas de un determinado grupo o
grado estructural, cualquiera sea el origen del material. Cada grado se asocia con un conjunto de
valores que permiten diseñar estructuras de madera en forma segura y confiable (Wagner, 2008).
A nivel mundial existen dos métodos de clasificación estructural de madera: la clasificación visual y
la clasificación mecánica. La primera consiste en el control visual de una serie de características de
la madera, como nudos, inclinación de la fibra, grietas, alabeos, etc. Por otro lado, la clasificación
mecánica consiste en someter a las piezas a un ensayo no destructivo por medio del cual se
determina la rigidez y se asocia a una clase estructural (INFOR, 1998).
La clasificación visual para uso estructural debe ser realizada por clasificadores, que corresponde a
personal calificado y entrenado para realizar esta labor en los aserraderos. Un clasificador requiere
de un entrenamiento y formación adecuados, por medio de cursos que sean realizados por
entidades técnicamente competentes, y reconocidas por el mercado y la autoridad reguladora.
5.1.4.1 Clasificación visual
En Chile existe la norma NCh 1207: Pino radiata – Clasificación visual para uso estructural –
Especificaciones de los grados de calidad, la cual permite clasificar visualmente la madera aserrada
de Pino radiata con fines estructurales.
Como parte de los requisitos de clasificación la norma chilena NCh 1207 señala que las piezas de
madera deben cumplir con los requerimientos de tolerancias dimensionales de la NCh 2824 (ver
apartado 5.1.1) y de contenido de humedad (ver apartado 5.1.2), donde cada pieza debe
presentar un contenido de humedad menor o igual al 19% (INN, 2005).
Los grados estructurales resultantes de la clasificación visual que establece la norma chilena son
los siguientes (INN, 2005):
-
Grado Estructural Selecto (GS): Corresponde a piezas de gran capacidad resistente. Su
aplicación usual es el de elementos sometidos a grandes solicitaciones.
-
Grado Estructural N°1 (G1): Corresponde a piezas adecuadas para ser utilizadas en
tipologías constructivas normales. Adecuado para envigados, pisos y entramados de
techumbre
-
Grado Estructural N°2 (G2): Corresponde a piezas de moderada capacidad resistente.
Adecuado para entramados de muros estructurales.
La figura 5.8 muestra la apariencia de piezas de madera de Pino radiata cepilladas clasificadas en
forma visual. En tanto, la tabla 5.13 muestra las tensiones admisibles que se asignan a las piezas
clasificadas visualmente. Además, el ANEXO 2 expone en detalle el método de clasificación visual
de madera de pino radiata para uso estructural según las especificaciones de la norma NCh 1207.
46
Figura 5.8: Apariencia de piezas de Pino radiata clasificadas en los grados estructurales de la NCh
1207
GS
Fuente: Instituto Forestal
G1
G2
Tabla 5.13: Tensiones admisible para grados visuales de Pino radiata a 12% de humedad
Índice de
Tensiones admisibles
Módulo de aplastamiento
Grado
Compreelasticidad en compresión
estructural
sión
Tracción Compresión
en flexión
normal
Flexión1 paralela paralela1
normal
Cizalle
Ef2
Ecn, h
Ff
Fcp
Ftp
Fcn
Fcz
(MPa/mm)
GS
11,0
8,5
6,0
2,5
1,1
10.500
G1
7,5
7,5
5,0
2,5
1,1
10.000
5,65
G1 y mejor
9,5
7,8
5,5
2,5
1,1
10.100
G2
5,4
6,5
4,0
2,5
1,1
8.900
1. Valores aplicables sobre piezas de altura de sección transversal 90 mm.
2. Valores aplicables sobre piezas de altura de sección transversal ≥ 180 mm. El módulo de
elasticidad característico inherente al percentil del 5 %, Efk, se puede estimar como 0,60 E f .
Fuente: INN, 2006
La NCh 1207, también establece que cada pieza clasificada en el aserradero o centro de acopio
debe ser marcada en una de sus caras en forma legible e indeleble con un timbre o etiqueta
adhesiva permanente. El marcado de las piezas clasificadas debe incluir a lo menos (INN, 2005):
-
Grado estructural de la pieza
Mención a la norma de clasificación NCh 1207
Información que permita identificar a la empresa (A)
Organismo Certificador de la calidad (OC)
47
La figura 5.9 muestra un ejemplo de formato de la marca que debe poseer cada pieza estructural.
El marcado de cada pieza clasificada como estructural permite mejorar la trazabilidad del producto
en el mercado.
Figura 5.9: Ejemplo de la marca de una pieza de madera estructural
GS
NCh 1207
A 001 - OC AAA
Para el caso del resto de las especies que se comercializan en Chile, se establecen 12 clases
estructurales denominadas “grados-F”, cada una de las cuales contiene los valores para las
tensiones admisibles que se observan en la tabla 5.13. La clase estructural se identifica en la forma
fX, donde “X” es la tensión admisible en flexión aproximadamente en Megapascal asignada al
grado (INN, 1986).
La asignación de las tensiones admisibles se realiza mediante una relación entre el agrupamiento
de especies madereras especificado en la norma NCh 1989, y el grado estructural proveniente de
la clasificación visual especificada en la norma NCh 1970/1 para latifoliadas y en la norma NCh
1970/2 para coníferas. El procedimiento para relacionar el agrupamiento de especies y el grado
estructural se detalla en la norma NCh 1990.
El agrupamiento de especies madereras según su resistencia, se establece de acuerdo a un
procedimiento que utiliza el promedio aritmético de las resistencias obtenidas en ensayos
normalizados de probetas libres de defectos. Este agrupamiento aplica tanto a especies
latifoliadas como coníferas, diferenciando procedimientos para madera verde (contenido de
humedad mayor al 30%) y para madera seca (contenido de humedad igual al 12%) (INN, 1988c). En
la tabla 5.14 se observa el agrupamiento resultante de las especies madereras crecidas en Chile.
Las normas de clasificación visual estructural NCh 1970/1 y NCh 1970/2, para maderas de especies
latifoliadas y coníferas, respectivamente; establecen 4 grados estructurales: grado estructural N°1,
grado estructural N°2, grado estructural N°3, y grado estructural N°4 (INN, 1988 y INN 1988b). La
norma NCh 1970/1 para especies latifoliadas utiliza como criterio de clasificación la medición de
los anchos de nudos en cara y canto, bolsillos de quino, grietas, arista faltante, acebolladuras y
alabeos (INN, 1988). En tanto la norma NCh 1970/2 utiliza como criterio de clasificación la
48
medición de razón de área nudosa en el centro y borde de la cara, velocidad de crecimiento,
desviación de fibra, presencia de madera juvenil, acebolladuras, grietas, arista faltante y alabeos
(INN, 1988b).
Finalmente, en las tablas 5.15 y 5.16 se observa la forma de asignación de un “grado-F” a cada
combinación de agrupamiento de madera y grado estructural. En tanto las tablas 5.17 y 5.18,
entregan las tensiones admisibles que se asignan a cada clase estructural (INN, 1986).
Es importante señalar que la NCh 1990 especifica que una clasificación mecánica permite
determinar directamente la clase estructural de la madera, y por consiguiente no intervienen en
tal procedimiento el agrupamiento de especies ni el grado estructural visual (INN, 1986). Sin
embargo, la norma no señala que requisitos de resistencia y/o rigidez debe cumplir la madera para
asignar una clase resistente.
5.14: Agrupamiento de las especies madereras crecidas en Chile
Madera en estado verde
Madera en estado seco
Grupo
Especie maderera
Grupo
Especie maderera
E2
Eucalipto
ES 2
Eucalipto
E3
Ulmo
ES 3
Lingue
E4
Araucaria
ES 4
Araucaria
Coigüe
Coigüe
Coigüe (Chiloé)
Coigüe (Chiloé)
Coigüe (Magallanes)
Laurel
Raulí
Lenga
Roble
Mañío Hojas Largas
Roble (Maule)
Roble
Tineo
Roble (Maule)
Tineo
Ulmo
E5
Alerce
ES 5
Alerce
Canelo (Chiloé)
Canelo
Ciprés de la Cordillera
Canelo (Chiloé)
Ciprés de las Guaitecas
Ciprés de la Cordillera
Laurel
Coigüe (Magallanes)
Lenga
Mañío Macho
Lingue
Olivillo
Mañío Macho
Pino insigne
Olivillo
Pino oregón
Pino oregón
Raulí
Tepa
Tepa
E6
Álamo
ES 6
Álamo
Pino insigne
Ciprés de las Guaitecas
Mañío Hembra
Fuente: INN, 1988c
49
Tabla 5.15: Determinación de la clase estructural a través de la relación entre el agrupamiento de
especies y el grado estructural visual de madera en estado seco (H=12%)
Clasificación visual
Agrupamiento de especies según NCh 1989
(NCh 1970/1 o NCh 1970/2)
Grado
Razón de
estructural resistencia7
N°1
0,75
N°2
0,60
N°3
0,48
N°4
0,38
Fuente: INN, 1986.
ES1
ES2
f34
f27
f22
f34
f27
f22
f17
ES3
ES4
ES5
Clase estructural
f27
f22
f17
f22
f17
f14
f17
f14
f11
f14
f11
f8
ES6
ES7
f14
f11
f8
f7
f11
f8
f7
f5
Tabla 5.16: Determinación de la clase estructural a través de la relación entre el agrupamiento de
especies y el grado estructural visual de madera en estado verde
Clasificación visual
(NCh 1970/1 o NCh 1970/2)
Grado
Razón de
estructural
resistencia
N°1
0,75
N°2
0,60
N°3
0,48
N°4
0,38
Fuente: INN, 1986.
E1
E2
E3
f27
f22
f17
f14
f22
f17
f14
f11
f17
f14
f11
f8
E4
E5
Clase estructural
f14
f11
f11
f8
f8
f7
f7
f5
E6
E7
f8
f7
f5
f4
f7
f5
f4
f3
Tabla 5.17: Tensiones admisibles y módulo de elasticidad de madera estructural para todas las
especies, excepto pino radiata
Clase
Tensiones admisibles [MPa]
Módulo de
estructural
elasticidad en
Flexión
Compresión
Tracción
Cizalle
flexión [MPa]
paralela
paralela
f34
34,5
26,0
20,7
2,45
18.150
f27
27,5
20,5
16,5
2,05
15.000
f22
22,0
16,5
13,2
1,70
12.600
f17
17,0
13,0
10,2
1,45
10.600
f14
14,0
10,5
8,4
1,25
9.100
f11
11,0
8,3
6,6
1,05
7.900
f8
8,6
6,6
5,2
0,86
6.900
f7
6,9
5,2
4,1
0,72
6.100
f5
5,5
4,1
3,3
0,62
5.500
f4
4,3
3,3
2,6
0,52
5.000
f3
3,4
2,6
2,0
0,43
4.600
f2
2,8
2,1
1,7
0,36
4.350
Fuente: INN, 1986.
7
Razón de resistencia es la razón formada por el valor de resistencia de piezas de madera que satisfacen los
requisitos de un grado determinado (en cuanto a magnitudes de defectos que ese grado admite), y el valor
de resistencia de ese mismo material libre de defectos (INN, 1986).
50
Tabla 5.18: Tensiones admisibles en compresión paralela de madera estructural para todas las
especies, excepto pino radiata
Tensión admisible en
compresión normal
Madera estado verde
Madera estado seco
[MPa]
ES1
10,4
ES2
9,0
ES3
7,8
E1
ES4
6,6
E2
ES5
5,2
E3
ES6
4,1
E4
ES7
3,3
E5
2,6
E6
2,1
E7
1,7
Fuente: INN, 1986.
5.1.4.2 Clasificación por máquina
En el mercado nacional también se comercializa madera de Pino radiata clasificada
mecánicamente en los grados C16 y C24, según las especificaciones de la normativa que regula la
madera estructural en la unión europea.
Las máquinas de clasificación de tipo mecánico o máquinas de flexión, miden el módulo de
elasticidad de las piezas, utilizando diferentes propiedades indicadoras. La madera estructural
clasificada mecánicamente que se produce en Chile utiliza una máquina conocida comercialmente
como “Computermatic” (ver figura 5.10). Este tipo de máquina mide la deformación producida al
aplicar una fuerza constante sobre la cara de las piezas, las cuales se apoyan en dos rodillos
distantes a 914 mm8; la tabla 5.19 muestra cargas constantes que se aplican sobre piezas de
madera de diferentes escuadrías (Hermoso, E. 2001).
Finalmente las tensiones admisibles, para el diseño de estructuras en Chile, asociadas a los grados
estructurales C16 y C24 se observan en la tabla 5.20.
8
En el capítulo siguiente de este estudio se describe brevemente el principio de clasificación de la máquina
Computermatic
51
Figura 5.10: Máquina de clasificación mecánica Computermatic
Fuente: Wagner, M.
Tabla 5.19: Ejemplos de aplicaciones de carga según escuadría de la máquina Computermatic
Escuadría [mm]
Carga [kN]
45x120
2,41
45x195
3,57
70X170
11,87
Fuente: Hermoso, E. 2001
Tabla 5.20: Tensiones admisible para grados mecánicos de Pino radiata a 12% de humedad
Índice de
Tensiones admisibles
Módulo de aplastamiento
Grado
Compreelasticidad en compresión
estructural
sión
Tracción Compresión
en flexión
normal
1
1
2
Flexión paralela paralela
normal
Cizalle
Ef
Ecn, h
Ff
Fcp
Ftp
Fcn
Fcz
(MPa/mm)
C24
9,3
8,0
4,7
2,5
1,1
10.200
5,65
C16
5,2
7,5
3,5
2,5
1,1
7.900
1. Valores aplicables sobre piezas de altura de sección transversal 90 mm.
2. Valores aplicables sobre piezas de altura de sección transversal ≥ 180 mm. El módulo de
elasticidad característico inherente al percentil del 5 %, Efk, se puede estimar como 0,60 E f .
Fuente: INN, 2006
52
5.1.5
La norma chilena NCh 3028/1: Madera estructural – Determinación de propiedades físicas y
mecánicas de la madera clasificada por su resistencia – Parte 1: Métodos de ensayo en tamaño
estructural; proporciona los procedimientos de ensayo que permiten determinar propiedades
mecánicas y densidad de madera estructural bajo condiciones similares a las de servicio,
obteniendo una capacidad de carga confiable para diferentes disposiciones de carga como son la
resistencia y rigidez en flexión, resistencia a la tracción paralela a las fibras, resistencia al cizalle,
entre otras (INN, 2006b).
Esta norma se aplica a piezas de madera aserrada de sección transversal rectangular, las que son
sometidas a cargas de corta duración (alrededor de 1 minuto) y acondicionadas a un contenido de
humedad de equilibrio de 12%.
Las principales configuraciones de ensayo que establece la norma NCh 3028/1 se describen en los
apartados 5.1.5.1 a 5.1.5.5.
5.1.5.1 Resistencia y rigidez en flexión.
El esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión se muestra en la figura 5.11. A una pieza
de madera de luz 18 d se debe aplicar una carga en dos puntos a igual distancia entre los apoyos
de los extremos, con cada carga igual a F /2. Se debe elegir al azar un canto de la probeta como
canto flexo-traccionado (INN, 2006b). En la figura 5.12 se observa la aplicación de un ensayo para
medir la resistencia y rigidez en flexión, donde se puede apreciar la utilización de restricciones
laterales para impedir el volcamiento de la pieza, apoyos móviles y un cilindro hidráulico para la
aplicación de la carga.
El ensayo consiste en medir la carga aplicada en los tercios de la luz, junto con medir el
desplazamiento del eje neutro de la probeta en el centro de la luz. De este ensayo se determina el
módulo de elasticidad (E) y la tensión de rotura en flexión ( ), los cuales se calculan como sigue
(INN, 2006b):
( ) (
)
Donde,
E
L
d
b
: Módulo de elasticidad en flexión
: Luz de la pieza de madera entre apoyos
: Espesor de la pieza de madera
: Ancho de la pieza de madera
( )
:Pendiente de la recta, prolongada del rango elástico de la curva carga-desplazamiento,
que se forma de los datos tomados entre el 10% y 40% de la carga máxima.
53
Donde,
: Resistencia en flexión
: Valor de la carga aplicada en la falla o carga máxima
Figura 5.11: Esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión
Fuente: INN, 2006b
Figura 5.12: Aplicación del ensayo de resistencia y rigidez en flexión según NCh 3028/1
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR).
5.1.5.2 Resistencia a la tracción paralela a las fibras
El esquema de carga aplicada en el ensayo de tracción paralela a las fibras se ilustra en la figura
5.13. La longitud (L) de la pieza de madera entre las mordazas debe ser de 2.000 milímetros más 8
veces el ancho (b) de la probeta, la cual se debe cargar hasta la falla (INN, 2006b). En la figura 5.14
se observa la aplicación de un ensayo de tracción paralela.
54
La resistencia a la tracción paralela (
) se calcula como sigue (INN, 2006b):
Donde,
d
b
: Resistencia a la tracción paralela a las fibras.
: Valor de la carga aplicada en la falla o carga máxima.
: Espesor de la pieza de madera.
: Ancho de la pieza de madera.
Figura 5.13: Esquema de ensayo de resistencia a la tracción paralela a las fibras.
Fuente: INN, 2006b
Figura 5.14: Aplicación de un ensayo de resistencia a la tracción paralela a las fibras
55
5.1.5.3 Resistencia a la compresión paralela a las fibras
El esquema de carga aplicada en el ensayo de compresión paralela a las fibras se ilustra en la
figura 5.15. La pieza de madera debe tener una longitud total de 2.000 milímetros más 8 veces el
ancho (b) de la probeta; esta se debe comprimir axialmente por medio de una carga hasta que se
produzca la falla. El pandeo se controla con restricciones laterales distanciadas a 10 veces el ancho
(b) para el pandeo respecto al eje menor, y de 10 veces el espesor (d) para el pandeo respecto al
eje mayor (INN, 2006b). En la figura 5.16 se observa la aplicación de un ensayo de compresión
paralela, donde se puede apreciar la zona de carga y los dispositivos de fijación lateral.
La resistencia a la compresión paralela (
) se calcula como sigue (INN, 2006b):
Donde,
d
b
: Resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Figura 5.15: Esquema de ensayo de resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Fuente: INN, 2006b
56
Figura 5.16: Aplicación de un ensayo de resistencia a la compresión paralela a las fibras.
5.1.5.4 Resistencia al cizalle paralelo a las fibras
El esquema de carga aplicada en el ensayo de cizalle paralelo a las fibras se ilustra en la figura 5.17.
La pieza de madera debe tener una longitud total de 8 veces el ancho (d) de la probeta; esta se
debe someter a una carga de flexión en el punto central de la luz de apoyo hasta la falla (INN,
2006b). En la figura 5.18 se observa la aplicación de un ensayo de cizalle paralelo.
La resistencia al cizalle paralelo ( ) se calcula como sigue (INN, 2006b):
Donde,
d
b
: Resistencia al cizalle paralelo a las fibras.
57
Figura 5.17: Esquema de ensayo de resistencia al cizalle paralelo a las fibras.
Fuente: INN, 2006b
Figura 5.18: Aplicación de un ensayo de resistencia al cizalle paralelo a las fibras.
5.1.5.5 Densidad
Las probetas para determinar la densidad de las piezas de madera ensayadas, deben incluir la
sección transversal completa y tener una longitud de por lo menos el ancho de la pieza (b). La
masa (m) y el contenido de humedad (H), son medidos para cada probeta de ensayo. La densidad
al momento del ensayo ( ) se calcula como sigue (INN, 2006b):
58
En tanto la densidad al 12% de humedad (
(
) se debe calcular como sigue (INN, 2006b):
)
Donde,
d
b
L
H
: Densidad de ensayo
: Densidad al 12% de humedad
: Ancho de la pieza de madera
: Largo de la probeta de madera para densidad
: Humedad de la madera al momento del ensayo
5.1.6
Muestreo y evaluación de valores admisibles de madera clasificada por su resistencia
La norma chilena NCh 3028/2: Madera estructural – Determinación de propiedades físicas y
mecánicas de la madera clasificada por su resistencia – Parte 2: Muestreo y evaluación de los
valores característicos de piezas de tamaño estructural, especifica los procedimientos de muestreo
y evaluación de la propiedades de poblaciones específicas de madera aserrada de tamaño
estructural clasificada por su resistencia. Esta norma también es útil para evaluar la validez de las
propiedades asignadas y para verificar la efectividad de los procedimientos de clasificación
estructural de la madera (INN, 2008).
5.1.6.1 Muestra de ensayo
Para la determinación de los valores característicos, o admisibles para el caso chileno, es necesario
definir la población que se va a evaluar, especificando (INN, 2008):
-
El grado estructural y su descripción.
El área geográfica donde se lleva a cabo la selección de la muestra: País, región,
aserradero u otra especificación.
Especie o grupo de especies
En lo posible, ubicación e información de procedencia de los rollizos (rodal, predio, etc)
Período de tiempo asociado al muestreo, especificando si corresponde a la producción de
un día, un mes, un año u otra.
Tamaño de las piezas de madera: Escuadría y longitud
Si es necesario, métodos de procesamiento o prácticas de comercialización, con respecto a
cualquier influencia que estos puedan tener sobre la naturaleza representativa de la
muestra.
Las muestras de madera a ensayar se pueden obtener desde los apilados en aserraderos, centros
de distribución, en puntos de uso final o directamente desde la producción normal de un
aserradero.
59
Sobre el tamaño de la muestra, la NCh 3028/2 determina que dependerá de la propiedad o
propiedades que se deban estimar, la variación efectiva de las propiedades presentes en la
población y la precisión con la que se debe estimar la propiedad. Para cada grado estructural se
debe estimar el valor promedio del módulo de elasticidad y de la compresión perpendicular a la
fibra, mientras que para las tensiones admisibles de resistencia a la flexión, tracción paralela a las
fibras, compresión paralela a las fibras y cizalle, se debe estimar un valor mínimo probable.
El tamaño muestral suficiente para estimar el valor promedio de una propiedad se obtiene a partir
de la siguiente fórmula (INN, 2008):
(
)
̅
(
)
Donde,
n
s
̅
CV
0,05
t
: Tamaño de la muestra
: Desviación estándar de los resultados experimentales
: Valor promedio de los resultados experimentales
: Coeficiente de variación
: Precisión del valor estimado
: Valor estadístico t de Student
Esta fórmula asume que los valores se distribuyen normalmente y que el valor promedio se estima
dentro del 5% de la confianza especificada. El valor promedio y la desviación estándar a menudo
no se conocen antes de comenzar el programa de ensayo, sin embargo se pueden aproximar al
utilizar resultados de otros programas de ensayo o simplemente se pueden estimar.
Para determinar el tamaño de muestra de las propiedades mínimas probables se puede utilizar los
valores de la tabla 5.21, según el estadístico de orden que se desee para la estimación del límite de
exclusión del 5% (INN, 2008).
Tabla 5.21: Tamaño de muestra de las propiedades mínimas probables según estadístico de orden
Nivel de confianza del 75%
Tamaño de la Estadístico de Tamaño de la Estadístico de Tamaño de la Estadístico de
muestra
orden
muestra
orden
muestra
orden
28
1
59
1
90
1
53
2
93
2
130
2
78
3
124
3
165
3
102
4
153
4
198
4
125
5
181
5
229
5
148
6
208
6
259
6
170
7
234
7
288
7
193
8
260
8
316
8
215
9
286
9
344
9
237
10
311
10
371
10
259
11
336
11
398
11
281
12
361
12
425
12
Fuente: INN, 2008
60
5.1.6.2 Determinación de valores admisibles
Se especifica que los resultados de los ensayos realizados de acuerdo a la metodología establecida
en la norma chilena NCh 3028/1 (ver apartado 5.1.5) deben ser ajustado a las siguientes
condiciones (INN, 2008):
-
Contenido de humedad único, que generalmente es de un 12%. Las fórmulas de ajuste
para el módulo de rotura en flexión, la resistencia a la tracción paralela y la resistencia a la
compresión paralela son:
; Para valores de módulo de rotura en flexión
16,6 MPa; resistencia a la tracción paralela 21,7
MPa; y resistencia a la compresión paralela 9,65
MPa.
(
)
}(
)
{(
)
; Para valores de módulo de rotura en flexión
16,6 MPa; resistencia a la tracción paralela
MPa; y resistencia a la compresión paralela
MPa.
21,7
9,65
Donde,
: Valor de la propiedad al contenido de humedad 1
: Contenido de humedad 1, expresado en [%]
: Constantes según tabla 5.22.
Tabla 5.22: Constantes para el ajuste de contenido de humedad para resistencia en
flexión, tracción paralela y compresión paralela
Constantes
Resistencia en
Resistencia en
Resistencia en
flexión
tracción paralela
compresión paralela
16,65
21,72
9,65
40
80
34
Fuente: INN, 2008
La fórmula de ajuste para la resistencia al cizalle paralelo a la fibra, la resistencia a la
compresión normal a la fibra y el módulo de elasticidad en flexión es:
[
[
(
(
)]
)]
61
Donde,
: Constantes según tabla 5.23.
Tabla 5.23: Constantes para el ajuste de contenido de humedad para resistencia al cizalle
paralelo, compresión normal y elasticidad en flexión
Constantes
Resistencia al cizalle
Resistencia a la
Elasticidad en
compresión normal
flexión
1,33
1,00
1,857
0,0167
0
0,0237
Fuente: INN, 2008
La validez de las fórmulas de ajuste por contenido de humedad, se restringe a un rango de
10% a 23%. Para valores inferiores o superiores a los límites, se deben considerar estos
últimos en las fórmulas.
-
Estandarización del módulo de elasticidad, para que refleje las condiciones de uso
previstas para el material (relación luz/profundidad y configuración de carga). Para
determinar el módulo de elasticidad aparente, se debe resolver la siguiente expresión:
(
⁄
) ( ⁄ )
(
⁄
) ( ⁄ )
Donde,
h
L
E
G
: Módulo de elasticidad aparente
: Módulo de elasticidad de ensayo
: Altura de la sección transversal de la viga
: Distancia total entre los apoyos de la viga
: Módulo de elasticidad libre del efecto del esfuerzo cortante
: Módulo de rigidez
: Factor de ajuste del módulo de elasticidad aparente, según tabla 5.24
Tabla 5.24: Factores de ajuste para el módulo de elasticidad aparente
Carga
Lugar de medición de la
deflexión
Concentrada en la mitad del tramo
Mitad del tramo
Concentrada en los puntos tercios
Mitad del tramo
Concentrada en los puntos tercios
Puntos de carga
Concentrada en los puntos cuartos extremos
Mitad del tramo
Concentrada en los puntos cuartos extremos
Puntos de carga
Uniformemente distribuida
Mitad del tramo
Fuente: INN, 2008
1,200
0,939
1,080
0,873
1,200
0,960
62
-
Ajuste de los datos experimentales mediante factores de reducción, que incluyen factores
de seguridad y el efecto de duración acumulada de carga de 10 años según la propiedad
considerada (ver tabla 5.25).
Tabla 5.25: Factores de reducción para relacionar estadísticas experimentales con la
propiedades admisibles.
Propiedad
Factor
Módulo de elasticidad
1
Módulo de rotura en flexión
1 / 2,1
Resistencia a la tracción
1 / 2,1
Resistencia a la compresión paralela
1 / 1,9
Resistencia al cizalle
1 / 4,1
Resistencia a la compresión normal
1 / 1,67
Fuente: INN, 2008
El método no paramétrico establece que se debe estimar el punto porcentual no paramétrico de la
muestra (EPN) mediante interpolación. El proceso se lleva a cabo ordenando los valores
experimentales en forma ascendente y calculando, a partir de la menor resistencia, para cada
valor la expresión: i / (n+1), hasta verificar que (INN, 2008):
Donde,
i
: Ordinal del valor
k
: nivel de exclusión o percentil considerado
n
: tamaño de la muestra
El valor correspondiente al percentil considerado se le asignará el ordinal “j”, interpolándose el
estimador porcentual de punto no paramétrico mediante la expresión:
(
[
)
(
)] [
(
)]
(
)
Para las propiedades que requieren establecer un valor mínimo probable, el valor admisible debe
corresponder al estimador porcentual no paramétrico (EPN) del 5%, es decir, el quinto percentil de
la muestra, siempre que se cumpla la siguiente relación (INN, 2008):
(
)
Donde,
EPN
LTN
: Estimador porcentual no paramétrico
: Límite de tolerancia inferior no paramétrico
63
Si esta condición no se cumple se deben tomar muestras adicionales hasta que se cumpla o
también se permite tomar como valor admisible al valor del límite de tolerancia inferior no
paramétrico (LTN) el cual consiste en tomar el valor estadístico de orden para el quinto percentil
de acuerdo al tamaño de la muestra y el nivel de confianza requerido.
Para el caso del módulo de elasticidad y compresión normal a las fibras, se debe tomar el valor
promedio de la muestra, si una fracción del ancho del intervalo de confianza (IC) es suficiente
pequeña (normalmente entre =0,01 y =0,1). En caso contrario se hace necesario aumentar el
tamaño de la muestra. El intervalo de confianza para la media se obtiene como sigue (INN, 2008):
̅
( )
√
La fracción del ancho del intervalo de confianza queda dado por:
̅√
Donde,
s
IC
t
: Dato individual
: Desviación estándar
: Intervalo de confianza
: Valor del estadístico t de Student
Como ejemplo práctico se analizan los datos de módulo de elasticidad en flexión (E), módulo de
rotura en flexión (MRf) y densidad, que simulan resultados de ensayos según norma NCh 3028/1
de madera estructural de grado “X”, de Pino radiata de escuadría 41x90 mm (2x4). El ANEXO 3
muestra en detalle los datos analizados junto al tratamiento estadístico y ajustes requeridos por la
norma NCh 3028/2. La tabla 5.26 expone un resumen de las estadísticas, valores de módulo de
elasticidad aparente de diseño, y valores característicos de resistencia y densidad; mientras que
las figuras 5.19 y 5.20 exponen los gráficos de frecuencia acumulada empírica para módulo de
elasticidad y módulo de rotura, respectivamente.
Se puede apreciar que el valor de diseño para la elasticidad de 10.521 [MPa], corresponde al valor
promedio ajustado a un 12% de contenido de humedad. En tanto, el percentil del 5% para un
tamaño de muestra de 125 datos no corresponde a un valor de ensayo real (6,3), por lo que se
estimó interpolando entre los valores 6-ésimo y 7-ésimo menores de la muestra. Por lo tanto, el
valor admisible de resistencia en flexión de 9,4 [MPa] corresponde al valor de resistencia del
percentil del 5%, multiplicado por el factor de seguridad y corrección por duración de carga.
Finalmente el valor característico de la densidad de 485 [kg/m3], corresponde al percentil del 5%
de los datos densidad ajustados al 12% de contenido de humedad.
64
Tabla 5.26: Resumen del ejemplo práctico de determinación de valores de valores característicos
según NCh 3028/2
Promedio
valor mínimo
valor máximo
rango
desviación estándar
suma
tamaño muestra
Estadístico percentil 5%
valor característico (percentil 5%)
Factor seguridad + duración carga
valor admisible
E aparente diseño
E 12% [Mpa]
MRf 12% [Mpa]
densidad 12% [kg/m3]
10.521
2.302
18.655
16.353
2.736
1.315.140
125
6,3
37,5
13,9
62,5
48,6
10,1
4.687
125
6,3
19,7
1 /2,1
9,4
472
366
559
192
38
59.046
125
6,3
407
10.521
Figura 5.19: Frecuencia acumulada empírica para módulo de elasticidad en flexión del ejemplo
práctico.
1,000
0,900
frecuencia acumulada
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
módulo de rotura en flexión [MPa]
65
Figura 5.20: Frecuencia acumulada empírica para módulo de rotura en flexión del ejemplo
práctico.
1,000
0,900
frecuencia acumulada
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
2000,0
4000,0
6000,0
8000,0 10000,0 12000,0 14000,0 16000,0 18000,0 20000,0
módulo de elasticidad en flexión [MPa]
66
6. SISTEMAS INTERNACIONALES DE CERTIFICACIÓN DE CALIDAD DE
MADERA ESTRUCTURAL
La madera estructural es el material de construcción más ampliamente utilizado en países como
Suecia, Finlandia, Alemania, Australia, Nueva Zelanda, Canadá y Estados Unidos (INFOR. 2012b).
Estos países han masificado la utilización de la madera estructural en base a sistemas de
certificación de calidad, entregando al mercado un producto estandarizado y de propiedades
aseguradas por organismos competentes y reconocidos por los mercados. Estos sistemas de
certificación operan a través de organismos de tercera parte, los cuales realizan actividades de
ensayo y evaluación, auditorías, registros, y un monitoreo continuo de la producción. Finalmente,
el productor puede entregar al mercado garantías de conformidad y trazabilidad respecto al
producto madera estructural. La figura 6.1 esquematiza la participación del productor y del
organismo certificador en la certificación de madera estructural.
Los sistemas de certificación utilizados a nivel internacional se basan en estándares que permiten
ensayar y/o evaluar todas las propiedades que requiere la madera estructural: clasificación
estructural, tolerancias dimensionales, contenido de humedad y preservación cuando aplique;
además de establecer planes de muestreo e inspección en la producción, y el manejo y aplicación
de las marcas de calidad que requiere el producto.
Figura 6.1: Participación del productor y organismo certificador en la certificación de madera
estructural
67
En Europa la certificación de madera para uso estructural es realizado por organismos de tercera
parte los cuales deben aplicar un sistema de control en los aserraderos basado en las
especificaciones de la norma europea EN 14081-1: Estructuras de madera – Madera estructural
con sección transversal rectangular clasificada por su resistencia – Parte 1: Requisitos generales.
Esta norma es el documento normativo articulador que establece requisitos, evaluación de la
conformidad, y el marcado de piezas clasificadas; a través del texto detalla dichos requerimientos
y llama a otras normas europeas que especifican cada tipo de ensayo y actividad de control de
calidad. La figura 6.2 expone como la norma europea EN 14081-1 especifica requerimientos a
través de su propio cuerpo normativo y llamando a otras normas.
Todas las normas relacionadas a la certificación de madera estructural, son redactadas por el
Comité Europeo de Normalización (CEN), a través del Comité Técnico CEN/TC 124 Estructuras de
madera. Este comité técnico hace un llamado a formar parte del comité a expertos y
representantes de la industria, consumidores, organismos certificadores, universidades,
representantes de gobiernos y otros actores relevantes; con el fin de elaborar una norma técnica
consensuada con el mercado.
Respecto a la clasificación visual, en Europa existe una gran variedad de normas de clasificación,
las que responden a diferentes criterios como: diferentes especies o grupos de especies,
procedencias geográficas, requisitos dimensionales, diferentes requisitos para diversos usos, la
práctica histórica o costumbres, entre otros (CEN, 2011). Las especificaciones establecidas por el
estándar europeo sobre los criterios de clasificación visual se limitan a entregar principios básicos
de clasificación que deben ser adoptados por las diferentes normas de clasificación visual de cada
país, además de una metodología de agrupamiento de la madera de diferentes calidades visuales
en un sistema único de clases resistentes.
Por su parte, el control de madera estructural clasificada por máquina utiliza dos sistemas básicos
conocidos como “control de la producción” y “maquina controlada”. El sistema de control de la
producción es adecuado cuando las máquinas se ubican en los aserraderos que clasifican un
número limitado de tamaños, especies y calidades en lotes de producción repetidos que se
corresponden con un turno o más de producción; lo que permite controlar el sistema ensayando
piezas de madera extraídas de la producción diaria. Estos ensayos junto a los procedimientos
estadísticos, permiten controlar y ajustarlos parámetros de la máquina con el fin de mantener las
propiedades de resistencia especificadas para cada clase resistente; además de rebajar las
exigencias de aceptación de las máquinas, así como la utilización de equipos del mismo tipo con
prestaciones y características diferentes (CEN, 2011).
Finalmente, el sistema de máquina controlada se ha desarrollado debido a que en un número
importante de aserraderos existe una gran diversidad de tamaños, especies y calidades en su
producción, dificultando la realización de ensayos de control de calidad sobre piezas extraídas de
la producción. El sistema se basa en que las máquinas estén estrictamente ajustadas y controladas
(CEN, 2011).
68
Figura 6.2: Esquema normativo para la certificación de madera bajo la norma europea EN 14081-1
69
En el mercado australiano y neozelandés, la certificación se realiza a través de organismos de
tercera parte los cuales deben aplicar un sistema de control en los aserraderos basado en las
especificaciones de la norma AS/NZS 1748.1: Madera – solida – clasificada por resistencia para
fines estructurales – Parte 1: Requerimientos generales. Esta norma es el documento normativo
articulador que establece requisitos, la forma de calificar el método de clasificación, la verificación
de las propiedades en régimen de producción, y el marcado de piezas en grado; y cuyo texto
detalla dichos requerimientos y llama a otras normas australiano-neozelandesas que especifican
cada tipo de ensayo y actividades de control de calidad. La figura 6.3 expone el esquema de la
norma AS/NZS 1748.1.
En Australia y Nueva Zelanda, el enfoque de la certificación de madera estructural es el
“performance” de la madera, el cual es determinado a través de una evaluación inicial
denominada “calificación del método de clasificación” y la verificación de las propiedades
estructurales mediante pruebas a muestras obtenidas de la producción. La estricta aplicación de
una norma de clasificación visual pasa a un segundo plano, ya que la demostración de que la
madera clasificada cumple con los requerimientos de resistencia y rigidez para el grado asignado
es lo que realmente importa9. En la misma línea, no existe un registro de sistemas de clasificación
por máquina aprobados por el mercado, ya que se confía más en la demostración de la calidad de
la madera que en el método de clasificación.
La normativa relacionada a la certificación de madera estructural en Australia y Nueva Zelanda,
son redactadas por los Comités Técnicos conjuntos de estándar australiano y neozelandés TM-001:
Estructuras de madera y TM-003: Clasificación de madera. Estos comités técnicos hacen un
llamado a formar parte del comité a expertos y representantes de la industria, consumidores,
organismos certificadores, universidades, representantes del Ministerio de Vivienda, y otros
representantes de gobierno; con el fin de elaborar una norma técnica consensuada con el
mercado.
9
Comunicación directa con Bruce Davy. Experto en certificación de madera estructural bajo el sistema
AS/NZS, e ingeniero del centro tecnológico SCION de Nueva Zelanda.
70
Figura 6.3: Esquema normativo para la certificación de madera bajo la norma australianoneozelandesa AS/NZS 1748.1
71
El mercado de Estados Unidos y Canadá trabaja bajo un sistema voluntario pero ordenado, donde
se han fijado las responsabilidades para el desarrollo, manufactura y comercialización de madera
para uso estructural, y donde los principios para la clasificación se han desarrollado a partir de
resultados de investigaciones y conceptos de ingeniería.
Las normas voluntarias de productos son desarrolladas bajo procedimientos publicados por el
Departamento de Comercio de los Estados Unidos. El Departamento de Comercio y el Instituto
Nacional de Normas y Tecnología (NIST), trabajan en conjunto con Agencias redactoras de reglas
(Rules-writing Agencies), Agencias de inspección de madera, productores de madera,
distribuidores y mayoristas, minoristas, usuarios finales y miembros de agencias federales;
funcionando a través del Comité Americano de Estándar para la Madera (ALSC: American Lumber
Standard Committee) (Kretschmann y Grenn. 2010). EL ALSC mantiene una norma voluntaria para
la madera de coníferas (softwood), llamada “Norma de Producto PS 20: Estándar Americano para
madera de coníferas”, la cual describe cómo utilizar los principios de clasificación estructural para
formular reglas de clasificación de conformidad con el ALSC. También, bajo el auspicio del ALSC
está la Regla Nacional de Clasificación (NGR: National Grading Rule), que establece las
características de clasificación para los diferentes grados estructurales de madera.
Las organizaciones que escriben y publican libros de reglas de clasificación que contienen las
descripciones de los grados estructurales, se denominan Agencias redactoras de reglas; y
actualmente existen seis agencias de este tipo en Estados Unidos y una en Canadá, cada una de
ella agrupa diferentes especies y orígenes geográficos de madera para uso estructural10. Estas
agencias son: Northeastern Lumber Manufacturers Association (NELMA), Northern Softwood
Lumber Bureau (NSLB), Redwood Inspection Service (RIS), Southern Pine Inspection Bureau (SPIB),
West Coast Lumber Inspection Bureau (WCLIB), Western Wood Products Association (WWPA),
National Lumber Grades Authority (NLGA) (ALSC, 2013).
Las agencias redactoras de reglas, así como las agencias independientes, deben ser acreditadas
por el Consejo de revisión del ALSC para proporcionar servicios de supervisión de clasificación y
marcado de piezas, junto a servicios de re-inspección para los productores de madera
(Kretschmann y Grenn. 2010). La figura 6.4 esquematiza el funcionamiento del sistema utilizado en
Estados Unidos y Canadá para la clasificación de madera estructural bajo el estándar ALSC.
La norma PS 20: Estándar Americano para madera de coníferas, es el documento normativo
articulador que establece requisitos de tamaños, humedad, clasificación y determinación de
valores de diseño para los grados de resistencia; además de especificar la forma de calificar la
producción en los aserraderos mediante inspecciones y re-inspecciones, y el marcado de piezas
clasificadas. A través de su texto, esta norma llama a normas de ensayo ASTM y otros
documentos, como libros de clasificación y especificaciones del ALSC, con el fin de establecer
claramente los ensayos y actividades de control de calidad que son requeridos para la certificación
de madera estructural. La figura 6.5 expone un esquema del conjunto de normas especificadas
para madera estructural.
10
Comunicación directa con Lon Sibert. Experto en clasificación visual de madera, y Presidente de la Agencia
“Renewable Resource Associates, INC” acreditada para certificar madera en el mercado norteamericano
bajo el estándar ALSC.
72
Figura 6.4: Esquema del funcionamiento del sistema de certificación de madera estructural en
Estados Unidos y Canadá
Fuente: Kretschmann y Grenn. 2010
73
Figura 6.5: Esquema normativo para la certificación de madera bajo la norma norteamericana de
producto PS 20
74
Al observar los cuerpos normativos existentes a nivel internacional, es posible dar un esquema a
los requerimientos generales de certificación de madera estructural, donde se puede apreciar la
existencia de: 1) Requerimientos de ensayo y/o evaluación, 2) Evaluación de la conformidad, y 3)
Marcado del producto.
Los requerimientos de ensayo y/o evaluación establecen las características técnicas del producto
que se deben ensayar y evaluar, haciendo referencia a normas complementarias de ensayo y
evaluación.
La evaluación de la conformidad, se basa en dos grandes actividades. La primera es la evaluación
inicial de la producción en la cual se evalúa el recurso maderero, la técnica de clasificación que se
aplicará, las competencias del personal del aserradero, junto a ensayos y evaluaciones que
permitan asegurar una correcta puesta en marcha. La segunda actividad corresponde al control de
producción en planta, el cual se mantiene en forma continua, realizando auditorías e inspecciones
regulares, muestreo y evaluaciones del producto en planta.
Finalmente, el marcado del producto madera estructural se realiza cuando la producción ha
cumplido con los requerimientos de evaluación inicial y evaluación de la conformidad. La
aplicación de marcas a cada pieza de madera producida permite conocer la información técnica
relevante del producto, así como su trazabilidad identificando al productor y al organismo
certificador.
Los apartados 6.1, 6.2 y 6.3 describen en forma general las normas de ensayo y/o evaluación,
evaluación de la conformidad y marcado de producto, que se requieren en los sistemas de
certificación existentes en los países con alto uso de madera estructural.
6.1 Requerimientos de ensayo y/o evaluación
6.1.1
En Europa, las dimensiones de las piezas de madera aserrada estructural no están normalizadas.
Existen varios grupos de países que unifican criterios para estandarizar las dimensiones, pero no
existe una norma europea que establezca dimensiones comunes.
En el mercado europeo actual de madera estructural, se imponen las dimensiones con las que
trabajan los países nórdicos, debido a su alta participación de comercial. La tabla 6.1.muestra
dimensiones comerciales de madera aserrada estructural de aserraderos suecos y finlandeses a un
contenido de humedad del 20%. Los largos comerciales disponibles son: 1,5 m - 1,8 m – 2,1 m –
2,4 m – 2,7 m – 3,0 m – 3,3 m – 3,6 m – 3,9 m – 4,2 m – 4,5 m – 4,8 m – 5,1 m – 5,4 m – 5,7 m – 6,0
m (CONFEMADERA, 2010).
En cuanto a las tolerancias dimensionales, si existe una norma europea que las regule. La norma
europea EN 336: Madera estructural – Tamaños, desviaciones permitidas; establece dos clases de
tolerancias aplicables a cualquier tamaño de sección transversal de piezas de madera aserrada,
cuyo espesor o ancho esté comprendido entre 22 y 300 mm (ver tabla 6.2). La norma establece
que como mínimo se deberá cumplir con las tolerancias de la clase menos exigente (clase de
tolerancia 1) (CEN, 2003).
75
Tabla 6.1: Dimensiones efectivas de madera estructural producida por aserraderos suecos y
finlandeses a un contenido de humedad del 20%
Espesor
[mm]
Ancho [mm]
100
125
150
175
200
225
38
X
X
X
X
XX
X
44
X
X
X
47
X
X
X
X
X
X
50
X
X
XX
X
XX
XX
63
X
X
X
X
XX
XX
75
X
X
X
X
XX
XX
100
X
X
X
X: Escuadrías disponibles en el mercado
XX: Escuadrías más frecuentes en el mercado
Fuente: CONFEMADERA. 2010.
Tabla 6.2: Clases de tolerancias dimensionales para madera aserrada requeridas por el sistema
europeo.
Espesor o ancho ≤ 100 mm
Espesor o ancho > 100 mm
Clase de tolerancia 1
-1 mm / +3 mm
-2 mm / +4 mm
Clase de tolerancia 2
-1 mm / +1 mm
-1,5 mm / + 1,5 mm
Fuente: CEN, 2003
En el mercado australiano-neozelandés, se comercializan preferentemente las dimensiones que se
especifican en la tabla 6.3, para un contenido de humedad menor al 19%. Los largos comerciales
disponibles son: 0,9 m – 1,2 m - 1,5 m - 1,8 m – 2,1 m – 2,4 m – 2,7 m – 3,0 m – 3,3 m – 3,6 m –
3,9 m – 4,2 m – 4,5 m – 4,8 m – 5,1 m – 5,4 m – 5,7 m – 6,0 m (CHHWA, 2013).
En cuanto a las tolerancias dimensionales que se requieren en el estándar australianoneozelandés, se especifican valores para el largo, ancho y espesor. Para el largo de las piezas se
requiere una tolerancia de (–0, +2) mm; para el ancho y espesor se requiere una tolerancia de +/2 mm; y en el caso de piezas cepilladas se especifica una tolerancia de (-0,+2) mm (AS/NZS, 2011).
76
Tabla 6.3: Dimensiones efectivas de madera estructural comercializada en el mercado australianoneozelandés.
Espesor
[mm]
Ancho [mm]
70
90
120
140
190
35
X
X
X
X
X
45
X
X
X
X
X
240
290
X
X
Fuente: CHHWA, 2013
En el mercado norteamericano, la norma de producto PS 20, establece medidas comerciales para
madera con diferentes terminaciones y usos, permitiendo estandarizar estos productos en todo el
mercado. Para el caso de la madera aserrada con terminación bruta se especifica que la madera de
una o más pulgadas de espesor nominal, no pueden tener un espesor real mayor a 3,2 mm (1/8’’)
respecto al correspondiente espesor mínimo cepillado (ver tabla 6.4). Para el caso de madera
cepillada las medidas nominales y reales son las especificadas en la tabla 6.4, las cuales
corresponden a madera seca con un contenido de humedad menor o igual a 19%. Finalmente, los
largos estándar de la madera pueden corresponder a múltiplos de 1 pie (0,3028 m) o 2 pies
(0,6096 m) (USDC – NIST. 2010).
Tabla 6.4: Espesores y anchos de madera estructural en estado seco para el mercado
norteamericano.
Espesores
Anchos
Medida
Mínimo cepillado
Medida
Mínimo cepillado
nominal
nominal
mm
pulgada
mm
pulgada
(pulgadas)
(pulgadas)
2
38
1-1/2
2
38
1-1/2
2-1/2
51
2
2 -1/2
51
2
3
64
2-1/2
3
64
2-1/2
3-1/2
76
3
3 -1/2
76
3
4
89
3-1/2
4
89
3-1/2
4-1/2
102
4
4 -1/2
102
4
5
114
4-1/2
6
140
5-1/2
8
184
7-1/4
10
235
9-1/4
12
286
11-1/4
Fuente: USDC – NIST. 2010
77
6.1.2
Para el Mercado Europeo, se considera madera clasificada seca cuando un lote de producción
secado en cámara presenta una humedad promedio menor o igual a 20%, sin que ninguna pieza
exceda del 24% (CEN, 2011).
Para el caso australiano-neozelandés, cuando la madera se comercializa seca en cámara, el
contenido de humedad en el momento de la fabricación debe cumplir con los siguientes requisitos
(AS/NZS, 2011):
-
Para la madera destinada al mercado australiano, el promedio del lote no debe ser mayor
a 15%, y ninguna pieza del lote puede exceder 21%.
Para la madera destinada al mercado neozelandés, el promedio del lote no debe ser
mayor a 16%, y ninguna pieza del lote puede exceder 21%.
Finalmente, el mercado norteamericano especifica que para la madera estructural de espesor
menor a 5’’ en estado seco, el contenido de humedad debe ser menor o igual a 19% al momento
de su despacho en planta (USDC – NIST. 2010).
En todos los mercados, estos límites de contenido de humedad para madera seca, se verifican en
la etapa de control de producción en fábrica mediante el uso de xilihigrómetros portátiles
debidamente calibrados. Cuando las exigencias de contenido de humedad no sean adecuadas para
un proyecto en particular, la humedad objetivo de la producción se debe establecer entre un
acuerdo entre el comprador y productor.
6.1.3
Durabilidad natural y preservación
La madera debe ser preservada de acuerdo a su durabilidad natural y al riesgo de ataque de
agentes bióticos durante su puesta en servicio. En general los sistemas de certificación de madera
estructural funcionan en forma independiente de los sistemas de certificación para la preservación
de madera, ya que no toda la madera de uso estructural es preservada.
Este estudio no detalla ni describe los ensayos ni la certificación de madera preservada, sin
embargo se puede mencionar como referencia que existen documentos normativos que
establecen los procedimientos necesarios para certificar madera preservada en los diferentes
mercados internacionales:
-
En el mercado europeo la norma EN 15228: Madera estructural – Madera estructural
tratada con un producto protector contra los ataques biológicos
-
En el mercado australiano-neozelandés la norma AS 1604.1: Especificación para
tratamiento preservativo – Parte 1: madera aserrada y madera redonda.
-
En el mercado norteamericano la Política para madera preservada del ALSC
En todos los casos se describen tres etapas para la certificación: 1) requerimientos de ensayos, 2)
evaluación de la conformidad y 3) el marcado de piezas preservadas.
78
Los requerimientos de ensayo se basan principalmente en la medición de la retención y
penetración de la solución preservante en la madera de acuerdo a requerimientos de uso y riesgo
esperado; además de la medición y control del contenido de humedad de la madera después del
tratamiento de preservación.
En tanto, la evaluación de la conformidad especifica controles de tipo inicial y durante la
producción de la planta de impregnación, detallando actividades de control de calidad, registros e
inspecciones por parte de la propia planta como por un organismo certificador de tercera parte.
Finalmente, se especifica un marcado de las piezas preservadas, con información técnica y de
trazabilidad, tal como:
6.1.4
Identificación del organismo certificador
Identificación de la planta de impregnación
Referencia a la norma de evaluación de la conformidad
Categoría de uso y riesgo
Identificación de la solución preservante utilizada
Retención del preservante
Contenido de humedad después del tratamiento de preservación
Como ya se mencionó en el capítulo 5, la clasificación estructural es el proceso mediante el cual la
madera se agrupa en clases o grados resistentes de propiedades similares.
El sistema europeo considera un sistema de clases resistentes que se pueden obtener de piezas
estructurales clasificadas en forma visual o por máquina. Este sistema de clases resistentes se
puede describir como un número limitado de clases, donde para cada una de las cuales se asignan
valores característicos de las propiedades resistentes y densidad.
La norma europea que establece y describe las clases resistentes es la EN 338: Madera estructural
– Clases de resistencia. Estas clases resistentes están diferenciadas para madera de coníferas (p.e.
pinos, cipreses, abetos) y latifoliadas (p.e. eucaliptus, encinas, robles). La nominación de las clases
resistentes utiliza una letra que hace referencia a la clase botánica: “C” para coníferas y “D” para
latifoliadas (Deciduous); seguida de un número que se basa en el valor característico de resistencia
en flexión, expresado en Mega Pascales (MPa). Por ejemplo la clase C24, indica que corresponde a
una especie de conífera cuyo valor característico de resistencia en flexión son 24 MPa.
Actualmente el sistema europeo considera 12 clases resistentes para coníferas entre C14 y C50,
mientras que para latifoliadas existen sólo 6 clases resistentes entre D30 a D70. La tabla 6.5
expone algunas de las clases resistentes para madera de coníferas que considera el sistema
europeo, con sus respectivos valores característicos de resistencia, elasticidad y densidad.
Una población de madera puede asignarse a una clase resistente, si los valores característicos de
la resistencia a la flexión y de la densidad son mayores o iguales a los valores establecidos para
dicha clase resistente; y si el valor característico medio de su módulo de elasticidad en flexión es
mayor o igual al percentil del 95% del valor indicado en la tabla 6.5 para dicha clase resistente
(CEN, 2010).
Se debe señalar que este sistema de clases resistentes presenta como gran ventaja permitir que el
Ingeniero se olvide de especificar el material (calidad estructural, especie maderera y origen) para
hacer los cálculos estructurales, y sólo diseñar en función de los valores característicos de la clase
resistente de su elección. Esto permitirá al constructor emplear cualquier combinación especie
79
maderera y calidad estructural que cumpla con los requerimientos de la clase resistente
especificada para materializar la construcción.
Tabla 6.5: Valores característicos de las clases resistentes para coníferas en el sistema europeo
C14
C16
C18
C20
C22
C24
C27
C30
C35
Flexión
14
16
18
20
22
24
27
30
35
Tracción paralela a la fibra
8
10
11
12
13
14
16
18
21
Tracción perpendicular a la fibra
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
Compresión paralela a la fibra
16
17
18
19
20
21
22
23
25
Compresión perpendicular a la fibra
2,0
2,2
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
Cizalle
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,0
4,0
4,0
Módulo de elasticidad medio paralelo
a la fibra
7
8
9
9,5
10
11
11,5
12
13
Módulo de elasticidad paralelo a la
fibra (percentil 5%)
4,7
5,4
6,0
6,4
6,7
7,4
7,7
8,0
8,7
Módulo
de
elasticidad
perpendicular a la fibra
0,23 0,27
0,30
0,32 0,33
0,37
0,38
0,4
0,43
0,44
0,5
0,56
0,59 0,63
0,69
0,72
0,75
0,81
Densidad característica
290
310
320
330
340
350
370
380
400
Densidad media
350
370
380
390
410
420
450
460
480
Propiedades de Resistencia [MPa]
Propiedades de rigidez [GPa]
Módulo de rigidez medio
medio
Densidad [kg/m3]
Fuente: CEN, 2010
En Australia, existen dos sistemas para derivar propiedades de diseño de madera clasificada por su
resistencia: los grados-F y los grados Machine Graded Pine (MGP).
El sistema de grados-F, establece doce clases estructurales en las que se pueden agrupar
diferentes grados de resistencia de diferentes especies. Los valores característicos de los grados-F
están descritos en la norma AS1720.1: estructuras de madera. Parte 1: métodos de diseño, y se
pueden observar en la tabla 6.6.
Los valores característicos de los grados-F representan un sistema de propiedades estructurales en
una escala logarítmica, donde el incremento en las propiedades entre los grados aumenta con el
grado-F. Relaciones establecidas entre resistencias a la flexión, compresión y tracción permiten
entrar al sistema a una amplia variedad de especies comerciales. Un productor puede clasificar
madera de cualquier especie en un grado-F, a través de tres métodos (Wood Solutions, 2013):
80
-
Mediante una clasificación visual, donde ensayos de probetas pequeñas libres de defectos
realizados en el pasado, permiten asignar a una especie de interés en un grupo de
resistencia según procedimiento establecido en el estándar AS 2878: madera –
clasificación en grupos de resistencia. La clasificación visual estructural de la madera se
debe realizar según los estándares AS 2082: Madera – latifolidas – Clasificación visual para
usos estructurales, y AS 2858: Madera – coníferas – clasificación visual para usos
estructurales.
-
Mediante clasificación visual de una especie que no aparece en el estándar AS 1720.2:
estructuras de madera – parte 2: propiedades de la madera. En este caso se puede asignar
un grado-F en forma conservadora mediante ensayos de probetas pequeñas libres de
defectos y las reglas de agrupamiento establecidas por el estándar AS 2878. La
clasificación visual estructural de la madera se debe realizar según los estándares AS 2082:
Madera – latifolidas – Clasificación visual para usos estructurales, y AS 2858: Madera –
coníferas – clasificación visual para usos estructurales.
-
Mediante cualquier método de clasificación, donde ensayos de piezas de tamaño
comercial clasificada por su resistencia (ensayos “in-grade”) permiten determinar los
valores característicos de la especie, y asignar un grado-F para el cual los valores
característicos obtenidos son mayores a todos los valores de diseño tabulados.
El sistema de grados MGP (Machine Graded Pine) se introdujo en el mercado australiano el año
1996, después de un extenso programa de ensayos sobre la calidad estructural de los pinos en
Australia, entre los que se encuentran el pino radiata, pino pinaster, pino elliottii y pino caribeño.
Los grados MGP son el resultado de un programa de investigación y desarrollo realizado por la
industria del pino para asegurar que las propiedades de diseño del pino sean precisas y confiables.
Como resultado de este programa, algunas de las propiedades estructurales de los grados MGP
presentaron mejor rendimiento que las propiedades obtenidas utilizando el sistema de grados-F
(Wood Solutions, 2013).
El sistema de grados MGP, establece tres grados de resistencia para madera de pinos: MGP10,
MGP12, y MGP15. Los valores característicos de los grados MGP están descritos en la norma
AS1720.1: estructuras de madera. Parte 1: métodos de diseño, y se pueden observar en la tabla
6.7. La clasificación de los grados MGP se debe realizar por máquina, y mediante ensayos de piezas
de tamaño comercial clasificada por su resistencia (ensayos “in-grade”) se debe demostrar que los
valores característicos de la madera, son mayores o iguales a los valores de diseño tabulados.
En Nueva Zelanda, existe un sistema de asignación de propiedades estructurales para madera de
pino radiata y pino oregón, llamado grados SG (Stress Graded), los cuales pueden ser obtenidos
mediante clasificación visual (VSG, Visually Stress Graded) o clasificación por máquina (MSG,
Machine Stress Graded)11. El sistema SG establece 5 grados estructurales, cuyos valores
característicos están descritos en la norma neozelandesa NZS 3603 (ver tabla 6.8)
11
Comunicación directa con Paul Carpenter. Managing Director de la empresa Grade Right (NZ)
Ltd, dedicada a la certificación de madera estructural en Nueva Zelanda y Australia
81
Tabla 6.6: Valores característicos de los grados-F en el sistema australiano
Tensión característica,[Mpa]
Grado Tensión
en
flexión
Tracción paralela a la
fibra
Madera
latifoliadas
Madera
coníferas
Corte Compresión
en
paralela a
viga
la fibra
Módulo de
elasticidad
promedio
característico ,
Mpa ( E )
Módulo
de corte o
de rigidez
para
vigas,
Mpa
(G)
F34
84
51
42
6,1
63
21.500
1.430
F27
67
52
34
5,1
51
18.500
1.230
F22
55
34
29
4,2
42
16.000
1.070
F17
42
25
22
3,6
34
14.000
930
F14
36
22
19
3,3
27
12.000
800
F11
31
18
15
2,8
22
10.500
700
F8
22
13
12
2,2
18
9.100
610
F7
18
11
8,9
1,9
13
7.900
530
F5
14
9
7,3
1,6
11
6.900
460
F4
12
7
5,8
1,3
8,6
6.100
410
Fuente: AS, 2010.
82
Tabla 6.7: Valores característicos de los grados MGP en el sistema australiano
Grado
MGP
Ancho
Espesor
[mm]
[mm]
Flexión
MGP
15
70 a
140
35 y 45
39
18
4,3
30
190
36
17
4,1
29
240
33
16
4,0
28
290
31
14
3,8
27
28
12
3,5
24
190
25
12
3,3
23
240
24
11
3,2
22
290
22
9,9
3,1
22
17
7,7
2,6
18
190
16
7,1
2,5
18
240
15
6,6
2,4
17
290
14
6,1
2,3
16
MGP
12
MGP
10
70 a
140
35 y 45
70 a
140
35 y 45
Tensiones características [MPa]
Módulo
Módulo
de
de
Tracción Cizalle Compresión
elasticidad rigidez
paralela paralelo
paralela
[MPa]
[MPa]
15.200
1.010
12.700
850
10.000
670
Fuente: AS, 2010.
Tabla 6.8: Valores característicos de los grados SG para pino radiata y pino oregón en el sistema
neozelandés
Grado SG
Resistencia
en Flexión
[MPa]
Resistencia
en
compresión
paralela
[MPa]
Resistencia
en tracción
paralela
[MPa]
Rigidez en
flexión
[GPa]
Límite
inferior de
rigidez en
flexión
[GPa]
SG 15
41
35
23
15,2
11,5
SG 12
28
25
14
12,0
9,0
SG 10
20
20
8
10,0
6,7
SG 8
14
18
6
8,0
5,4
SG 6
10
16
4
6,0
4,0
Fuente: NZS, 2005.
83
En el mercado norteamericano existe una gran variedad de tamaños de madera para la
construcción, sin embargo el gran porcentaje de madera estructural presenta espesores entre 38 a
89 mm de espesor (2 a 4 pulgadas nominales). La madera clasificada en forma visual se debe regir
por las especificaciones de la Regla nacional de clasificación (NGR), la cual ofrece pautas para
escribir reglas de clasificación visual de diferentes especies y tamaños, y establece los grados de
calidad visual de madera estructural. A todas las especies del sistema ALSC se le puede asignar un
grado estructural de alguna de las clasificaciones “Entramado ligero (Light framing)”, “Entramado
ligero estructural (Structural light framing)” o “Pie derecho (Stud)”, tal como aparece en la tabla
6.9 (NGRC, 2012). Finalmente los requisitos visuales y los valores de diseño para cada grado
estructural, según el grupo de especies y su procedencia, son desarrollados y especificados en
libros de clasificación por agencias para la redacción de reglas (Rules-writing Agencies). Como
ejemplo, la agencia redactora de reglas NLGA de Canadá específica los valores admisibles del
grupo de especies compuesto por el pino oregón y alerce americano (tabla 6.10), entre otros
grupos.
Para madera estructural clasificada por máquina, existen dos sistemas de clasificación: el MachineStress-Rated (MSR) (Calificación de resistencia por máquina), y el Machine-Evaluated-Lumber
(MEL) (Evaluación de madera por máquina). Los grados estructurales que se pueden obtener bajo
los sistemas MSR y MEL se pueden apreciar en la tabla 6.11, sin embargo se debe tener en cuenta
que no todos los grados están disponibles en todos los tamaños y especies. Los nombres de los
grados bajo el sistema MSR son una combinación de tensión de diseño en flexión y el valor
promedio del módulo de elasticidad, mientras que los nombres bajo el sistema MEL, se designan
con una letra M (Kretschmann y Grenn. 2010).
Tabla 6.9: Grados estructurales visuales descritos en la NGR para el mercado norteamericano
Clasificación de la madera
Nombre del grado estructural
Light framing
(Entramado ligero)
Construction
(Construcción)
Standard
(Estándar)
Utility
(Utilitario)
Select Structural
(Estructural selecto)
N°1
N°2
N°3
Stud
(Pie derecho)
Structural light framing
(Entramado estructural ligero)
Stud
(Pie derecho)
Fuentes: NGRC, 2012
Razón de resistencia
en flexión12 [%]
34
19
9
67
55
45
26
26
12
La razón de resistencia en flexión para cada grado estructural, corresponde a un indicador comparativo de calidad,
relacionando la resistencia en flexión de una pieza de madera estándar con las características visuales que acepta cada
grado (nudos, desviación de fibra, médula, etc) respecto a una pieza de madera hipotéticamente libre de defectos. El
método para calcular esta razón de resistencia se especifica en la norma ASTM D245.
84
Tabla 6.10: Valores de diseño de madera de pino oregón y alerce americano (D Fir-L (N)) según
grado estructural especificado por la NGR
Clasificación
de la
madera
Grado
Resistencia
en flexión
(Fb)
[psi]
Resistenci
a a la
tracción
paralela
(Ft)
Resistencia
al cizalle
paralelo
(Fv)
[psi]
[psi]
Resistencia a la
compresión
Módulo de
elasticidad
(E)
paralela
(Fcp)
[psi]
Perpendi
_cular
[millones de
psi]
(Fcperp)
[psi]
Light
framing
Structural
light
framing
Stud
Construction
950
575
1.800
Standard
525
325
Utility
250
150
950
1,3
Select
Structural
N°1
1.350
825
1.900
1,9
850
500
1.400
1,6
N°2
850
500
N°3
475
300
Stud
650
400
180
180
1.450
1.400
1,5
625
625
825
180
900
1,4
1,6
1,4
625
1.4
Fuente: NLGA, 2010
85
Tabla 6.11: Grados comunes para madera clasificada por máquina en el sistema norteamericano
Nombre del
grado
Resistencia en
flexión [MPa
(psi)]
Módulo de
elasticidad [GPa
(106psi)]
Resistencia a la
tracción paralela
[MPa (psi)]
Resistencia a la
compresión
paralela [MPa
(psi)]
1350f-1.3E
9,3 (1350)
9,0 (1,3)
5,2 (750)
11,0 (1600)
1450f-1.3E
10,0 (1450)
9,0 (1,3)
5,5 (800)
11,2 (1625)
1650f-1.5E
11,4 (1650)
10,3 (1,5)
7,0 (1020)
11,7 (1700)
1800f-1.6E
12,4 (1800)
11,0 (1,6)
8,1 (1175)
12,1 (1750)
1950f-1.7E
13,4 (1950)
11,7 (1,7)
9,5 (1375)
12,4 (1800)
2100f-1.8E
14,5 (2100)
12,4 (1,8)
10,9 (1575)
12,9 (1875)
2250f-1.9E
15,5 (2250)
13,1 (1,9)
12,1 (1750)
13,3 (1925)
2400f-2.0E
16,5 (2400)
13,8 (2,0)
13,3 (1925)
13,6 (1975)
2550f-2.1E
17,6 (2550)
14,5 (2,1)
14,1 (2050)
14,0 (2025)
2700f-2.2E
18,6 (2700)
15,2 (2,2)
14,8 (2150)
14,4 (2100)
2850f-2.3E
19,7 (2850)
15,9 (2,3)
15,9 (2300)
14,8 (2150)
M-10
9,7 (1400)
8,3 (1,2)
5,5 (800)
11,0 (1600)
M-11
10,7 (1550)
10,3 (1,5)
5,9 (850)
11,5 (1675)
M-14
12,4 (1800)
11,7 (1,7)
6,9 (1000)
12,1 (1750)
M-19
13,8 (2000)
11,0 (1,6)
9,0 (1300)
12,6 (1825)
M-21
15,9 (2300)
13,1 (1,9)
9,7 (1400)
13,4 (1950)
M-23
16,5 (2400)
12,4 (1,8)
13,1 (1900)
13,6 (1975)
M-24
18,6 (2700)
13,1 (1,9)
12,4 (1800)
14,5 (2100)
MSR
MEL
Fuente: Kretschmann y Grenn, 2010.
86
6.1.4.1 Clasificación visual
En Europa, debido al impulso de los mercados internos de madera estructural, con el tiempo se
desarrollaron diversas normas de clasificación visual en cada país. Sin embargo al comenzar a
fomentarse el comercio internacional de madera estructural se produjeron problemas para
unificar y comprender las diferentes normas de clasificación visual.
En este contexto, la norma europea EN 14081-1 permite establecer bases comunes que se
conviertan en requerimientos mínimos para las normas nacionales de clasificación visual,
permitiendo mantener los métodos visuales de clasificación de cada país. Estos requerimientos
mínimos para que las normas nacionales de clasificación visual sean reconocidas por el sistema de
la unión europea, deben establecer la medición de las siguientes características (CEN, 2011):
1. Limitaciones de características reductoras de la resistencia: Especificar la medición de
nudos, desviación de fibra, densidad y espesor de anillos de crecimiento, y fisuras.
2. Limitaciones de características geométricas tales como la medición de arista faltante o
canto muerto y alabeos.
3. Limitaciones de características biológicas, como daños por ataque de hongos o insectos
4. Limitaciones de otras características, como la presencia de madera de reacción, daños
mecánicos, bolsillos de corteza, etc.
Para establecer una asignación de las calidades visuales de resistencia, especies y procedencias de
madera con las clases resistentes definidas en la norma europea EN 338, se deben seguir las
especificaciones de la norma EN 1912: Madera estructural – Clases resistentes – Asignación de
calidades visuales y especies.
Esta norma señala mediante tablas la asignación de clases resistentes a especies coníferas y
latifoliadas según calidades visuales establecidas en las normas nacionales de clasificación. La tabla
6.12 muestra algunos ejemplos de asignación de clases resistentes.
Para poder incluir en la norma europea EN 1912 madera perteneciente a una calidad estructural,
especie y origen; se debe justificar una gran experiencia de utilización del método de clasificación
y/o resultados de ensayos físicos y mecánicos conforme a la norma europea EN 384: Madera
estructural – Determinación de los valores característicos de las propiedades mecánicas y la
densidad; de esta manera se obtienen valores característicos para la asignación de una clase
resistente especificada en la norma EN 338. Una vez que se aporten los datos exigidos de calidad,
especie y procedencia, un comité técnico, introduce en la norma EN 1912 la nueva calidad
estructural visual con su correspondiente clase resistente (CEN, 2012b).
87
Tabla 6.12: Asignación de calidad estructurales visuales a clases resistentes según EN 1912
Norma,
especie
procedencia
y
C14
DIN 4074
C16
C18
C20
C22
S7
C24
S10
C27
C30
C35
S13
Abeto, falso abeto, Pino
silvestre- CNE
NFB 52001-4
CF18
CF22
CF30
oregón - Francia
INSTA 142
T0
T1
T2
T3
silvestre – NNE
NGRDL
N°1 y
N°2
Pino del Sur – EEUU
NLGA
N°1 y
N°2
Abeto Sitka – Canadá
NGRDL y NLGA
Pino oregón, SPF
EEUU y Canadá
UNE 56544
–
Sel
Sel
N°1 y
N°2
ME-2
ME-1
Pino radiata - España
Fuente: CEN, 2012b.
Algunas de las principales normas de clasificación visual estructural de madera que operan en el
mercado europeo son las siguientes (Hermoso, E. 2001):
-
Norma alemana DIN 4074: Esta norma utiliza como criterio de medición del tamaño de
nudos a las medidas exteriores de los diámetros de los nudos referidos a las dimensiones
de la cara y canto. Estas medidas sirven como indicadores para conocer el área que
ocupan los nudos en la sección transversal de la pieza. Los grados o clases de calidad son
el S13, S10, S7 y rechazo. Los límites admisibles para los grados de calidad se establecen a
partir de la medición de nudos, ancho de anillo de crecimiento y presencia de médula. En
la figura 6.6 se observa el método de medición de tamaño de nudos aplicados por esta
norma
88
Figura 6.6: Medición de tamaño de nudos según norma alemana DIN 4074
-
Norma del Reino Unido BSI 4978: Esta norma, aplicable sólo a coníferas, basa la medida
de los nudos en el método KAR (Knot Area Ratio), el cual considera el área que ocupan los
nudos proyectados sobre la sección transversal de la pieza. Para conseguir mayor
exactitud en la predicción de la resistencia de las piezas de madera se establece el
concepto MKAR (Marginal Knot Area Ratio) que corresponde a la proyección que ocupan
los nudos en las áreas marginales de la sección transversal correspondiente a un cuarto
del ancho de la pieza. Se establecen los grados de calidad Special Structural Grade (SS),
General Structural Grade (GS) y Rechazo. La figura 6.7 expone algunos ejemplos del
método KAR.
89
Figura 6.7: Medición de tamaño de nudos según norma del Reino Unido BSI 4978
-
Norma nórdica NS-INSTA 142: Esta norma establece limitaciones para los anchos de
nudos en cara y canto, como para nudos agrupados. Todos los nudos se miden en
dirección perpendicular al eje longitudinal de la pieza (ver figura 6.8). Los grados de
calidad son el T3, T2, T1 y T0.
90
Figura 6.8: Medición de tamaño de nudos según norma nórdica NS-INSTA 142
Fuente: Hermoso, E. 2001.
En el mercado australiano, existen dos normas de clasificación que permiten clasificar madera
estructural de diferentes especies: AS 2082 Madera – latifolidas – Clasificación visual para usos
estructurales; y AS 2858 Madera – coníferas – clasificación visual para usos estructurales.
-
La norma australiana AS 2082 establece 4 grados estructurales: N°1, N°2, N°3, y N°4 para
madera de latifoliadas; y utiliza como criterio de clasificación la medición de los anchos de
nudos en cara y canto (figura 6.9), bolsillos de quino, grietas, arista faltante, acebolladuras
y alabeos (AS, 2007).
91
Figura 6.9: Medición de nudos según norma AS 2082
-
Norma australiana AS 2858: Esta norma establece 4 grados estructurales: N°1, N°2, N°3, y
N°4 para madera de coníferas; y utiliza como criterio de clasificación la medición de razón
de área nudosa en el centro y borde de la cara y velocidad de crecimiento (ver figura 6.10),
además de desviación de fibra, presencia de madera juvenil, acebolladuras, grietas, arista
faltante y alabeos (AS, 2008).
92
Figura 6.10: Medición de nudos y velocidad de crecimiento según norma AS 2858
Fuente: AS, 2008.
93
En el mercado norteamericano, la Regla Nacional de Clasificación (NGR) establece las
características permitidas y sus respectivos limites admisibles para la clasificación estructural
visual que deben ser incorporadas en las normas de clasificación para la madera “light framing”,
“Structural light framing” y “Stud”, aplicadas a todas las especies a través de los libros de
clasificación de cada una de las siete agencias redactoras de normas. Entre las características
permitidas por la NGR se encuentran los nudos (ver figura 6.11), desviación de fibra, presencia de
médula, y grietas.
Figura 6.11: Interpretaciones para la medición de nudos según la NGR
Fuente: NGRC, 2012
6.1.4.2 Clasificación por máquina
La clasificación mecánica se basa en un ensayo no destructivo que permita medir uno o más
parámetros de la madera para correlacionarlo con su resistencia. Entre los parámetros más
comúnmente utilizados se encuentra el módulo de elasticidad, la densidad, el tamaño de nudos, o
una combinación de ellos. La tabla 6.13 expone los coeficientes de determinación (R2) que se
pueden obtener al correlacionar algunos parámetros de la madera con su resistencia, siendo el
módulo de elasticidad el más destacado y usualmente utilizado por las máquinas de clasificación.
La medición de un módulo de elasticidad aparente de la madera, es posible obtener mediante
sistemas de medición basados en un ensayo de flexión bajo una carga de prueba que no deteriore
las propiedades mecánicas de la madera, o sistemas basados en ultrasonido o frecuencia acústica.
En cuanto a la medición de nudos, los sistemas de medición se basan en el uso de cámaras (blanco
94
y negro, o color), laser óptico o rayos-x; y la densidad es posible medir a través de sistemas de
rayos-x y de medición de peso (balanzas) (Denzler, J. 2013).
Tabla 6.13: Correlaciones entre diferentes parámetros de la madera y su resistencia en flexión
Parámetros de la madera
Coeficiente de correlación (R2) con la
resistencia a la flexión
Módulo de elasticidad
0,40 – 0,65
Frecuencia, velocidad de ultrasonido
0,30 – 0,55
Densidad
0,20 – 0,40
Tamaño de nudos
0,15 – 0,35
Ancho de anillos de crecimiento
0,15 – 0,35
Tamaño de nudos + Densidad
0,40 – 0,60
Tamaño de nudos + Módulo de elasticidad
0,55 – 0,75
Tamaño de nudos + Densidad + Módulo de
elasticidad
Fuente: Denzler, J. 2013
0,55 – 0,80
En el caso europeo, la clasificación por máquina se realiza directamente a una clase resistente
señalada en la norma EN 338, donde los valores característicos para las propiedades deben ser
mayores o iguales que los asignados a dicha clase resistente, lo cual se evidencia con una batería
de ensayos físicos y mecánicos de madera en tamaño comercial según las especificaciones de la
norma europea EN 384: Madera estructural – Determinación de los valores característicos de las
propiedades mecánicas y la densidad. Generalmente este método requiere una inspección visual
posterior a la clasificación mecánica para considerar características de reducción de resistencia
que no son automáticamente percibidas por la máquina, y cuyos requerimientos se detallan en el
ANEXO 4 (CEN, 2011). Finalmente, el sistema europeo considera una lista de máquinas aprobadas
que se detallan en el estándar EN 14081-4.
En el mercado australiano los grados MGP (MGP10, MGP12 y MGP15) y en el mercado
neozelandés los grados MSG (MSG6, MSG8, MSG10, MSG12 y MSG15) sus valores característicos
se determinan mediante ensayos de piezas de tamaño comercial clasificada por su resistencia
según el estándar AS/NZS 4063.1, los cuales deben ser mayores o iguales a los valores de diseño
tabulados.
En los Estados Unidos y Canadá, la madera MSR y MEL también son objeto de una clasificación
visual posterior a la pasada por la máquina, para controlar las características reductoras de
resistencia que no son posibles de medir por la máquina clasificadora. Además los valores
admisibles de la madera clasificada por su resistencia en los grados MSR o MEL deben ser
determinados mediante ensayos de piezas de tamaño comercial según las especificaciones de la
norma ASTM D2915, corroborando que dichos valores sean mayores o iguales que los tabulados
para el grado respectivo. Finalmente, el Consejo de revisión del ALSC mantiene un listado de
máquinas de clasificación aprobadas para su uso en el mercado norteamericano.
95
Las máquinas de clasificación más utilizadas en los mercados internacionales se pueden agrupar
según el sistema de medición que utilicen, ya sea mediante un ensayo de flexión, vibración
acústica, o rayos-x (tabla 6.14). En los párrafos siguientes se detalla algunas características
generales de las máquinas de clasificación señaladas en la tabla 6.14.
Tabla 6.14: Máquinas clasificadoras según sistema de medición
Sistema de medición
Flexión
Nombre comercial máquina clasificadora
Computermatic / Micromatic
Cook Bolinder / Tecmach
Raute Timgrader
Vibración acústica
Dynagrade
Viscan
Timber grader MTG
Rayos-x
Euro-Grecomat 702
GoldenEye 702
Rayos-x y flexión
Euro-Grecomat 704
Rayos-x y vibración acústica
Euro-Grecomat 706
GoldenEye 706
Fuente: Denzler, J. 2013
Máquina Cook Bolinder
Este equipo presenta como principio de funcionamiento la medición de la fuerza que se necesita
aplicar para conseguir una deformación determinada. La propiedad indicadora es la fuerza que se
aplica entre rodillos separados a 900 mm, y se mide cada 100 mm a lo largo de la pieza de madera
(ver figura 6.12). La velocidad de clasificación se encuentra normalmente entre 60 a 100 m/min, y
puede clasificar piezas de hasta 76 m de espesor y 300 mm de ancho. La clasificación se obtiene
tras dos pasadas consecutivas a través de la máquina, para aplicar una fuerza en cada cara de la
pieza (Hermoso, E. 2001).
96
Figura 6.12: Esquema de funcionamiento de la máquina Cook Bolinder
Fuente: Dezler, J. 2013
Máquina Computermatic
Como ya se expuso en el capítulo anterior, este tipo de maquina la propiedad indicadora es la
deformación producida al aplicar una fuerza constante sobre la cara de la pieza a clasificar
apoyada entre rodillos distanciados a 914 mm, y cuya medición se realiza cada 500 mm a lo largo
de la pieza (ver figura 6.13). Al igual que la maquina Cook Bolinder, la velocidad de clasificación
puede variar de 60 a 100 m/min, y puede clasificar piezas de hasta 76 mm de espesor y 300 mm de
ancho (Fernández-Golfín et al, 2001).
Figura 6.13: Esquema de funcionamiento de la máquina Computermatic
Fuente: Dezler, J. 2013.
97
Máquina Raute Timgrader
Al igual que la máquina Cook Bolinder, este equipo presenta como principio de funcionamiento la
medición de la fuerza que se necesita aplicar para conseguir una deformación determinada. La
propiedad indicadora es la fuerza que se aplica entre rodillos separados a 510 mm, midiendo en
una pasada ambas caras de la pieza a clasificar, tal como se esquematiza en la figura 6.14
(Fernández-Golfín et al, 2001).
Figura 6.14: Esquema de funcionamiento de la máquina Raute Timgrader
Máquina Dynagrade
Este equipo como principio de funcionamiento es la determinación del módulo de elasticidad de la
madera mediante la medición de la frecuencia de resonancia de una vibración longitudinal
producida por un pequeño impacto en uno de los extremos de la pieza, tal como se puede apreciar
en la figura 6.15 (Fernández-Golfín et al, 2001). Este mecanismo de impacto, cargado con un
resorte en la unidad principal de la máquina, se activa con el movimiento de la madera y es
capturado por micrófonos; al mismo tiempo la longitud de la pieza de madera se mide a través de
un sistema laser (DYNALYSE, 2013).
Esta máquina, que se observa en la figura 6.16, puede clasificar piezas de espesor entre 19 y 110
mm, anchos entre 60 y 300 mm, y largos de 1.200 a 7.200 mm; y su velocidad de clasificación
puede llegar hasta los 96 m/min (DYNALYSE, 2013).
98
Figura 6.15: Esquema de funcionamiento de la máquina Dynagrade
Fuente: DYNALYSE, 2013.
Figura 6.16: máquina Dynagrade
Fuente: DYNALYSE, 2013.
99
Máquina ViSCAN
Este equipo presenta el mismo principio de funcionamiento que la Dynagrade, la medición de la
frecuencia de resonancia de una vibración longitudinal a través de la madera, logrando
correlacionar esta propiedad indicadora con su módulo de elasticidad. La velocidad de clasificación
puede llegar a las 150 piezas/min o 450 m/min (ver figura 6.17). El proveedor de esta máquina
ofrece la posibilidad de combinar la medición de la frecuencia de vibración con otras propiedades
indicadoras como la densidad de la madera a través de sistema de rayos x, haciendo más precisa la
estimación de la rigidez de la madera (MICROTEC, 2013).
Sobre los requerimientos para la clasificación con la ViSCAN, la madera debe presentar una
temperatura superior a 0°C, el contenido de humedad debe estar dentro del rango de 8% a 20%, y
el acabado superficial puede ser cepillado a aserrado (CEN, 2009).
Figura 6.17: Máquina ViSCAN
Fuente: MICROTEC, 2013.
Máquina Timber Grader MTG
Este equipo, se basa en el principio de funcionamiento de medir la frecuencia de vibración
acústica, tal como las máquinas ViSCAN y Dynagrade, sin embargo su gran diferencia es que
corresponde a un sistema portable (ver figura 6.18). Sobre los requerimientos para clasificar con
este equipo portátil, la madera puede ser cepillada o aserrada, la temperatura de la madera deber
ser mayor a 0°C, el contenido de humedad debe estar entre 10% y 25%, además este método de
clasificación se debe combinar con los requerimientos visuales que establece el estándar europeo
para clasificación mecánica descritos en la norma EN 14081-1 (CEN, 2009). Finalmente hay que
tener en cuenta que el marcado de las piezas con el MTG no es automático, por lo que se
necesitan requerimientos extra de control en la producción.
100
Figura 6.18: Máquina de clasificación Timber Grader MTG
Fuente: BROKHUIS, 2013.
Máquina Euro-GreComat
Esta máquina utiliza un escáner de rayos X, y cámaras mediante los cuales estima la densidad de la
madera y algunas de sus características de crecimiento, tales como nudos, desviación de fibra (ver
figura 6.19). Su velocidad de clasificación puede llegar a 300 m/min, y sus requerimientos para la
madera a clasificar son más estrictos: requiere un acabado cepillado, y un contenido de humedad
entre 7% y 15% (CEN, 2009).
Figura 6.19: Máquina de clasificación Euro-Grecomat
101
Máquina GoldenEye
Al igual que la Euro-Grecomat, esta máquina utiliza un escáner de rayos X, y cámaras mediante los
cuales estima la densidad de la madera y algunas de sus características de crecimiento, tales como
nudos, desviación de fibra (ver figura 6.20) (MICROTEC, 2013); y sus requerimientos para la
madera a clasificar son más estrictos: requiere un acabado cepillado, y un contenido de humedad
entre 7% y 15%. La velocidad máxima de clasificación es de 450 m/min y puede clasificar piezas de
hasta 110 mm de espesor y 319 mm de ancho (CEN, 2009).
Figura 6.20: Máquina de clasificación GoldenEye
Fuente: MICROTEC, 2013.
6.1.5
Ensayos físicos y mecánicos según estándar europeo
La norma europea EN 408: Estructuras de madera – Madera aserrada y madera laminada
encolada para uso estructural – Determinación de algunas propiedades físicas y mecánicas;
establece métodos para la determinar propiedades de resistencia, rigidez de madera clasificada
por su resistencia en tamaño comercial, además de definir también la determinación de las
dimensiones, la humedad y la densidad de las probetas.
Se establecen métodos para determinar módulo de elasticidad en flexión, módulo de elasticidad
transversal, resistencia a la flexión, módulo de elasticidad en tracción paralela a las fibras,
resistencia a la tracción paralela a las fibras, módulo de elasticidad en compresión paralela a las
fibras, resistencia a la compresión paralela a las fibras, módulo de elasticidad en tracción
perpendicular a las fibras, resistencia en tracción perpendicular a las fibras, módulo de elasticidad
en compresión perpendicular a las fibras, resistencia a la compresión perpendicular a las fibras, y
resistencia al cizalle (CEN, 2012).
102
El esquema de ensayo en flexión se puede apreciar en la figura 6.21. La norma EN 408 especifica
un método para determinar el módulo de elasticidad local en flexión. La pieza de madera debe
tener como mínimo una longitud de 19 veces su altura (h). La probeta se debe cargar en flexión
sobre dos puntos simétricos a los tercios de la luz de ensayo de 18 veces la altura. Si la probeta o
el equipo de ensayo no permiten aplicar exactamente estas condiciones, se puede modificar la
distancia entre los puntos de carga y los apoyos en una longitud no mayor a 1,5 veces la altura de
la pieza, siempre manteniendo una disposición simétrica (CEN, 2012).
La carga se debe aplicar a una velocidad constante, y la carga máxima no debe superar al 40% del
valor de la carga máxima estimada para el material ensayado. Esta carga máxima estimada del
material ensayado se debe obtener con los resultados de 10 probetas como mínimo, de la especie,
tamaño y calidad adecuadas o partiendo de datos de ensayo preexistentes adecuados (CEN, 2012).
Debe tomarse como deformación (w) la media de las mediciones en ambas caras en el eje neutro,
y debe medirse en el punto medio de un segmento de longitud igual a 5 veces la altura de la
probeta (h) (CEN, 2012).
Figura 6.21: Esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión según estándar europeo.
Fuente: CEN, 2012
El cálculo del módulo de elasticidad en flexión se realiza con la formula siguiente (CEN, 2012):
(
(
)
)
Donde,
E
l
a
I
(
)
: Módulo de elasticidad en flexión
: Luz de la pieza de madera entre apoyos
: Distancia entre un punto de carga y el apoyo más próximo
: Momento de inercia de la sección transversal
: Incremento de la carga en la recta de regresión carga-deformación, tomada en un
tramo comprendido entre un 10% y 40% de la carga máxima estimada, con un
coeficiente de correlación de 0,99 o mejor.
103
(
)
: Incremento de la deformación correspondiente al incremento de la carga en la
recta de regresión carga-deformación, tomada en un tramo comprendido entre un
10% y 40% de la carga máxima estimada, con un coeficiente de correlación de 0,99
o mejor.
Para la determinación de la resistencia a la flexión, la carga se debe aplicar hasta la rotura de
manera que la carga máxima se alcance a los 300 segundos, con una variación de +/- 120
segundos. La resistencia a la flexión se calcula mediante la siguiente ecuación (CEN, 2012):
Donde,
b
h
: Espesor de la sección transversal de la pieza de madera
: Ancho de la sección transversal de la pieza de madera
El esquema de ensayo se puede observar en la figura 6.22. La probeta debe tener una longitud
como para proporcionar una luz libre entre mordazas de al menos 9 veces la altura de la pieza (h).
Se debe aplicar una fuerza de tracción mediante un sistema de mordazas, sin provocar flexión
(CEN, 2012).
Figura 6.22: Esquema de ensayo de resistencia a la tracción paralela a las fibras según estándar
europeo.
Fuente: CEN, 2012
La carga se debe aplicar con una velocidad de avance constante, de modo que alcance la rotura de
la pieza en 300 segundos, con una variación de +/- 120 segundos. La resistencia a la tracción
paralela ( ) se calcula como sigue (CEN, 2012):
Donde,
d
b
104
Ensayos físicos y mecánicos según estándar australiano-neozelandés
La norma AS/NZS 4063.1: Caracterización de madera estructural. Parte 1: métodos de ensayo;
establece métodos para la determinar propiedades de resistencia, rigidez de madera clasificada
por su resistencia en tamaño comercial, además de definir también la determinación de las
dimensiones, la humedad y la densidad de las probetas.
Se establecen métodos para determinar resistencia en flexión, módulo de elasticidad aparente en
flexión, resistencia a la tracción paralela a las fibras, resistencia a la compresión paralela a las
fibras, resistencia al cizalle paralelo, resistencia al aplastamiento, y módulo de rigidez en torsión.
Los ensayos para resistencia y rigidez en flexión, y/o resistencia a la tracción paralela, son
requeridos para la etapa de evaluación de la conformidad en planta.
El esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión es similar al descrito por la norma chilena
NCh 3028/1 (ver apartado 5.1.5) tal como se observa en la figura 6.23. A una pieza de madera de
luz igual a 18 veces el ancho de la pieza, se debe aplicar una carga en dos puntos a igual distancia
entre los soportes de los extremos, con cada carga igual a F/2. El ensayo consiste en la medición
de la carga aplicada hasta la rotura, junto al desplazamiento del eje neutro de la probeta en el
centro de la luz de ensayo (AS/NZS, 2010).
Figura 6.23: Esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión según estándar australianoneozelandés.
Fuente: AS/NZS, 2010
El módulo de elasticidad (E) y la tensión de rotura en flexión ( ), se calculan como sigue (AS/NZS,
2010):
( ) (
)
105
Donde,
b
d
L
( )
b
d
L
: Módulo de elasticidad aparente en flexión
: Luz entre apoyos de la probeta
: Pendiente de la recta, prolongada del rango elástico de la curva carga-desplazamiento,
que se forma de los datos tomados entre el 10% y 40% de la carga máxima.
El esquema de ensayo se puede observar en la figura 6.24, el cual es similar al especificado por la
norma chilena equivalente (ver apartado 5.1.5). La probeta debe tener una longitud entre las
mordazas de por lo menos 2.000 milímetros más 8 veces el ancho de la probeta. La probeta se
debe cargar hasta la falla, sin provocar flexión (AS/NZS, 2010).
australiano-neozelandés.
Fuente: AS/NZS, 2010.
La tensión de rotura en tracción paralela se calcula como sigue (AS/NZS, 2010):
Donde,
d
b
106
Ensayos físicos y mecánicos según estándar norteamericano
La norma norteamericana ASTM D198: Métodos de prueba de ensayos estáticos de madera en
tamaño estructural; establece métodos para la determinar propiedades de resistencia, rigidez de
madera clasificada por su resistencia en tamaño comercial. Esta norma estable métodos para
determinar el módulo de elasticidad en flexión, la resistencia a la flexión, resistencia al cizalle
paralelo, resistencia a la compresión paralela a las fibras (en columnas cortas y columnas largas),
resistencia a la tracción paralela a las fibras, resistencia a la torsión y módulo de rigidez.
El esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión se puede observar en la figura 6.25. El
ensayo considera una luz de entre 11 a 15 veces el ancho de la pieza, la cual es cargada en dos
puntos equidistantes a 1/3 de la luz de ensayo. El ensayo consiste en la medición de la carga
aplicada hasta la rotura, junto al desplazamiento del eje neutro de la probeta en el centro de la luz
de ensayo (ASTM, 2009).
Figura 6.25: Esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión según estándar norteamericano.
Fuente: ASTM, 2009.
Para la configuración de dos cargas equidistantes a 1/3 de la luz de ensayo, el módulo de
elasticidad (Ef) y la tensión de rotura en flexión ( ), se calculan como sigue (ASTM, 2009):
( ) ( )
Donde,
b
: Módulo de elasticidad aparente en flexión
107
h
L
( )
: Pendiente de la recta, prolongada del rango elástico de la curva carga-desplazamiento.
b
h
L
En el ensayo de resistencia a la tracción paralela, la probeta debe tener una longitud entre las
mordazas de por lo menos 8 veces el ancho de la pieza de madera (ver figura 6.26), la que se debe
cargar hasta la rotura, sin provocar flexión (ASTM, 2009).
norteamericano
La tensión de rotura en tracción paralela se calcula como sigue (ASTM, 2009):
Donde,
d
h
108
6.1.6
Muestreo y determinación de valores característicos de madera clasificada por su
resistencia
Muestreo y determinación de valores característicos según estándar europeo
La norma europea EN 384: Madera estructural-Determinación de los valores característicos de las
propiedades mecánicas y la densidad, especifica un método para la determinación de los valores
característicos de las propiedades mecánicas y de la densidad para poblaciones definidas de
madera aserrada clasificada por su resistencia. Incluye además un método para la verificación de
la resistencia de una muestra de madera por comparación con un valor establecido. Finalmente,
los valores característicos determinados mediante la norma EN 384, son adecuados para asignar
calidades y especies a las clases de resistencia establecidas en la norma EN 338 (CEN, 2010b).
Se requiere que las muestras se tomen de la población de madera clasificada visual o
mecánicamente. Se define como muestra al número de piezas de la misma sección transversal
obtenidas de una misma población. Esta muestra debe ser representativa de la población en
cuanto a la procedencia de la madera, las dimensiones y el grado estructural que será clasificado
en la producción del aserradero. Cada muestra debe contener como mínimo 40 piezas y provenir
de una sola procedencia (CEN, 2010b).
Cualquier variación conocida o supuesta de las propiedades mecánicas dentro de la distribución de
la población y relacionadas con la zona de crecimiento, aserradero, tamaño del árbol o método de
transformación debe quedar representada en el conjunto de las muestras seleccionadas y en una
proporción similar a su frecuencia en la población.
Los ensayos mecánicos deben ser realizados según las especificaciones de la norma europea EN
408, y la disposición de las probetas debe ser sesgada, es decir, que en cada ensayo se debe
seleccionar la zona crítica de la pieza de madera. Esta zona crítica debe ser la que determine la
calidad estructural de la pieza de madera (zona de mayor probabilidad de falla) basándose en un
criterio visual u otro tipo de información, como resultados de medida en la clasificación mecánica
de resistencia. La ubicación de dicha zona crítica debe ser tal que pueda ser sometida a ensayo,
por ejemplo debe situarse entre los puntos de carga del ensayo de flexión, o en la luz libre entre
mordazas del ensayo de tracción paralela (CEN, 2010b).
Para cada muestra se debe obtener el valor del percentil 5 en las propiedades de resistencia,
clasificando todos los resultados de ensayo de una muestra en orden creciente. El quinto percentil
es el valor por debajo del cual se encuentra el 5% de los resultados. Si este valor no se
corresponde con un resultado de ensayo real, se requiere una interpolación entre dos resultados
de ensayo adyacentes (CEN, 2010b).
109
En cuanto al módulo de elasticidad, se debe obtener su valor medio, por medio de la siguiente
relación que incluye una corrección respecto al módulo de elasticidad en flexión pura (CEN,
2010b):
̅
(
∑
)
Donde,
̅
: Modulo de elasticidad promedio
: i-esimo valor del módulo de elasticidad, en MPa
n
Los valores del percentil 5 de resistencia y densidad, junto con el promedio del módulo de
elasticidad, deben corregirse respecto a las siguientes condiciones normalizadas (CEN, 2010b):
-
Contenido de humedad único, ajustando todos los valores a un 12%. La forma de corregir
es la siguiente:


Para la resistencia a la flexión y a la tracción, no es necesaria la corrección.
Para la resistencia a la compresión paralela, se debe aplicar una corrección del 3%
por cada variación del 1% del contenido de humedad.
Para el módulo de elasticidad, se debe aplicar una corrección del 1% por cada
variación del 1% del contenido de humedad.

-
Medidas de las piezas y longitud de ensayo, corrigiendo el percentil 5 de resistencia a la
flexión y tracción paralela a un ancho de referencia (altura de viga) de 150 mm. Se debe
dividir por:
(
)
Finalmente, los valores característicos de la resistencia
relación (CEN, 2010b):
se calculan mediante la siguiente
̅
Donde,
̅
: Valor característico
: Valor medio de los valores corregidos del percentil del 5%, ponderando según el número
de piezas de cada muestra.
: Factor de corrección por muestreo en función del número y tamaño de la muestras,
según tabla 6.15
: Factor de corrección por variabilidad, que tiene en cuenta la menor variabilidad de los
valores de
entre las muestras en el caso de clasificación mecánica respecto a la
clasificación visual, según tabla 6.16
110
Tabla 6.15: Valores de corrección por muestreo según EN 384
Número de
Número de probetas en las muestras más pequeñas
muestras
50
100
150
1
0,80
0,84
0,88
2
0,85
0,90
0,92
3
0,91
0,95
0,96
4
0,96
1,00
1,00
5
1,00
1,00
1,00
200
0,90
0,93
0,96
1,00
1,00
Nota: Valores aproximados del gráfico para Ks entregado por la norma EN 384:2010
Fuente: Elaboración propia a partir de CEN (2010b).
Tabla 6.16: Valores de factor de corrección por variabilidad según EN 384
Propiedad / método de clasificación
Resistencia a la tracción y a la compresión en sentido paralelo
Resistencia a la flexión con clasificación mecánica cuando su valor
característico es mayor a 30 MPa, y para todas las clasificaciones visuales
Resistencia a la flexión con clasificación mecánica cuando su valor
característicos es menor o igual a 30 MPa
Resistencia al cizalle y resistencia a la tracción perpendicular
Fuente: CEN, 2010b.
Kv
1,0
1,0
1,12
1,0
El valor característico de densidad se obtiene del valor del percentil 5 clasificando todos los datos
de ensayo de la muestra en orden creciente. El percentil 5 es el valor por debajo del cual se
encuentra el 5% de los resultados. Si este valor no corresponde a un resultado de ensayo real se
debe interpolar linealmente entre los resultados de densidad adyacentes. Además, cuando el
contenido de humedad de la madera sea mayor al 12%, la densidad debe disminuirse un 0,5% por
cada variación del 1% del contenido de humedad; y cuando el contenido de humedad sea menor
al 12%, la densidad debe aumentarse un 0,5% por cada variación del 1% del contenido de
humedad (CEN, 2010b).
Muestreo y determinación de valores característicos según estándar australiano-neozelandés
La norma AS/NZS 4063.2: Caracterización de madera estructural. Parte 2: Determinación de
valores característicos, señala como valor característico a un percentil estimado de una
distribución estadística, con un nivel de confianza especificado de una propiedad mecánica.
Los valores característicos de resistencia deben ser calculados en base percentil 5, estimado con
un nivel de confianza estadística del 75%. La norma AS/NZS 4063.2 señala métodos para calcular
valores característicos de resistencia. Los más destacados son la evaluación estadística asumiendo
una distribución lognormal, y la evaluación estadística no paramétrica basada en la norma
norteamericana ASTM D2915 (AS/NZS, 2010b).
111
El primer método para calcular los valores característicos de resistencia, asumiendo una
distribución lognormal, requiere de un mínimo de 30 datos de ensayo por cada muestra. La
evaluación establece que el valor característico de tensiones ( ) debe ser calculado como
(AS/NZS, 2010b):
Con,
√
(̅
̅
)
√
( )
√
∑
∑
( ( )
̅)
( )
Donde,
̅
: Valor característico para la propiedad de resistencia
: Factor de muestreo
: Valor de resistencia del percentil del 5%
: Coeficiente de variación de los datos de resistencia
: Promedio del logaritmo natural de los datos de resistencia
: Desviación estándar del logaritmo natural de los datos de resistencia
: i-esimo valor de resistencia de los datos
En tanto, la evaluación no paramétrica basada en el estándar ASTM D2915, requiere determinar la
resistencia del percentil 5 estimado con una confianza estadística del 75%. Este valor se obtiene
del dato de resistencia correspondiente al estadístico de orden 5 para un tamaño de muestra dado
según la tabla 6.17.
Tabla 6.17: Tamaño de muestra y estadístico de orden para estimar el percentil del 5% con una
confianza del 75%
Tamaño Estadístico Tamaño Estadístico Tamaño Estadístico Tamaño Estadístico
de la
de orden
de la
de orden
de la
de orden
de la
de orden
muestra
muestra
muestra
muestra
28
1
148
6
259
11
455
20
53
2
170
7
281
12
562
25
78
3
193
8
303
13
668
30
102
4
215
9
325
14
879
40
125
5
237
10
347
15
1089
50
Fuente: AS/NZS, 2010b
112
El valor característico del módulo de elasticidad debe ser el valor promedio o promedio ajustado
estimado con un nivel de confianza del 75%. La norma AS/NZS4063.2 señala un método para
calcular los valores característicos del módulo de elasticidad, asumiendo una distribución
lognormal de los datos. Se debe considerar el menor valor de las dos ecuaciones siguientes
(AS/NZS, 2010b):
̅
v
Con,
[
̅
√
]
(̅
)
(̅
√
̅
)
( )
∑
Donde,
: Valor característico del módulo de elasticidad
: Promedio de los datos de módulo de elasticidad
: Valor del módulo de elasticidad del percentil del 5%
: Coeficiente de variación de los datos de módulo de elasticidad
: Promedio del logaritmo natural de los datos de módulo de elasticidad
: Desviación estándar del logaritmo natural de los datos de módulo de elasticidad
: i-esimo valor de módulo de elasticidad de los datos
̅
̅
La asignación del valor de densidad característico asume que la distribución de los datos es
normal. El valor característico de la densidad, estimado con un nivel de confianza del 75%, queda
dado por la siguiente ecuación (AS/NZS, 2010b):
̅
Con,
√
113
̅
∑
̅
√
∑
(
̅)
Donde,
̅
: Valor característico de la densidad
: Promedio de los datos de densidad
: Coeficiente de variación de los datos de módulo de elasticidad
: Desviación estándar de los datos de densidad
: i-esimo valor de los datos de densidad
Muestreo y determinación de valores característicos según estándar norteamericano.
La norma ASTM D2915: Evaluación de propiedades admisibles para los grados de madera
estructural, especifica los procedimientos de muestreo y evaluación de las propiedades de
poblaciones específicas de madera aserrada en tamaño estructural, clasificada por su resistencia.
La norma chilena NCh 3028/2 toma en consideración las especificaciones del estándar ASTM
D2915, cuyos procedimientos ya fueron detallados en el apartado 5.1.6.2.
Ejemplo práctico de determinación de valores característicos
Como ejemplo práctico se analizan los datos de módulo de elasticidad en flexión (E), módulo de
rotura en flexión (MRf) y densidad, que simulan resultados de ensayos de madera estructural de
grado “X” de Pino radiata, clasificada mecánicamente, escuadría 41x90 mm (mismos datos
utilizados para ejemplo práctico del apartado 5.1.6.2). El ANEXO 5 muestra en detalle los datos
analizados junto al tratamiento estadístico y ajustes requeridos por la norma europea EN 384 y
australiano-neozelandesa AS/NZS 4063.2.
Las tablas 6.18 y 6.19 exponen un resumen de las estadísticas, valores de módulo de elasticidad
aparente de diseño, y valores característicos de resistencia y densidad según los métodos
descritos en los estándares EN 384 y AS/NZS 4063.2, respectivamente.
En la determinación bajo el estándar europeo, se puede apreciar que el valor de diseño para el
módulo de elasticidad alcanza un valor de 10.989 [MPa], la resistencia a la flexión alcanza un valor
característico de 15,4 [MPa], y la densidad obtiene un valor característico de 407 [kg/m3]. Estos
valores característicos permitirían clasificar este grado mecánico “X” de Pino radiata en la clase
resistente C14 según norma EN 338 (ver tabla 6.5).
En tanto, la determinación bajo el estándar australiano-neozelandés el valor de diseño para el
módulo de elasticidad alcanza un valor de 8.932 [MPa], la resistencia a la flexión alcanza un valor
114
característico de 24,7 [MPa] bajo método paramétrico log normal, y de 19,6 [MPa] bajo método
no paramétrico; finalmente la densidad característica obtuvo un valor de 470 [kg/m3]. Estos
valores característicos permitirían clasificar este grado mecánico “X” de pino radiata en el gradoF7 según norma AS1720, asumiendo que las propiedades de resistencia a la tracción paralela,
compresión paralela y cizalle cumplen los requerimientos del grado F7 (ver tabla 6.6).
La tabla 6.20 corresponde a una comparación de la determinación de valores característicos bajo
el estándar europeo, australiano-neozelandés, y chileno (determinado en apartado 5.1.6.2). Se
puede observar que el módulo de elasticidad presentó valores entre los 8.900 [MPa] y 11.000
[MPa] aproximadamente, siendo mayor el valor determinado por el estándar europeo. Y Para el
caso del valor característico en flexión las diferencias fueron mayores, fluctuando entre los 9,4
[MPa] y los 24,7 [MPa], siendo mayores los dos valores determinados por el estándar australianoneozelandés, y el menor valor fue el determinado bajo la norma chilena (NCh 3028/2).
Estas diferencias se explican principalmente a que el estándar australiano-neozelandés no corrige
los valores característicos por humedad, duración de carga, o tamaño de la pieza ensayada, lo que
permite simplemente realizar un análisis estadístico directo sobre los datos de ensayo. Por el
contrario el estándar Europeo corrige sus valores característicos a una humedad del 12% y para el
caso de la resistencia en flexión también se corrigen los datos a un ancho de pieza de 150 mm.
Finalmente el estándar chileno corrige los valores por humedad y por un factor de seguridad y
corrección por duración de carga de 10 años, lo que significa para el caso de la resistencia en
flexión dividir el valor del percentil 5% por 2,1; reduciendo a más de la mitad el valor característico
respecto a los métodos de determinación de la norma europea y australiano-neozelandesa.
Tabla 6.18: Valores característicos determinados según estándar europeo EN 384
densidad 12%
E [Mpa]
MRf [Mpa]
[kg/m3]
Promedio
10.522
37,47
472
valor mínimo
2.343
13,93
364
valor máximo
18.538
60,94
560
rango
16.195
47,01
196
desviación estandar
2.721
9,91
38
suma
1.315.270
4683,38
1.315.270
tamaño muestra
125
125
125
Estadistico percentil 5%
6,3
6,3
6,3
Valor promedio para E
Ek,promedio
Valor percentil 5, f05
Factor de muestreo, ks
Factor variabilidad tipo clasificación
valor característico
Eo,medio
10.522
10.989
0,870
1,00
17,67
0,870
1,00
407
15,38
407
10.989
115
Tabla 6.19: Valores característicos determinados según estándar australiano-neozelandés AS/NZS
4063.2
E [Mpa]
MRf [Mpa]
Densidad [kg/m3]
Promedio
10.521
37,5
472
valor mínimo
2.433
13,9
361
valor máximo
18.287
60,9
565
rango
15.854
47,0
204
desviación estándar
2.701
9,9
38
suma
1.315.137
4683,4
59.023
tamaño muestra
125
125
125
Promedio logarítmico de los datos
desviación estándar logarítmica
9,225
0,283
Valor promedio para E
Coeficiente Kz
Valor percentil 5, E05
Valor percentil 5, f05
Factor de muestreo, ks
Coeficiente de variación, VE
Coeficiente de variación, VR
Coeficiente de variación,
10.521
3,584
0,294
6.368
0,982
28,9%
22,2
0,969
0,995
30,1%
8,1%
Factor de modificación av
1,149
470
valor característico (método
paramétrico)
valor característico (método no
paramétrico)
Ek, promedio1
Ek, promedio2
Ek
24,7
19,6
10.331
8.932
8.932
116
Tabla 6.20: Comparación de valores característicos determinados según estándar europeo,
australiano-neozelandés y chileno.
E
MRf
densidad 12%
Norma
[Mpa]
[Mpa]
[kg/m3]
EN 384
10.989
15,4
407
AS/NZS 4063.2
(método paramétrico lognormal)
8.932
24,7
470
AS/NZS 4063.2
(método no paramétrico basado
ASTM D2915)
8.932
19,6
470
NCh 3028/2 / ASTM D2915
10.521
19,7 (9,4*)
407
*: corresponde al valor admisible
6.2 Evaluación de la Conformidad
Esta etapa especifica los requerimientos de evaluación de la conformidad que requiere el sistema
de certificación de madera estructural. Se debe evidenciar el cumplimiento de los requerimientos
relacionados a dos tipos de control:
-
Evaluación inicial o calificación del método de clasificación.
-
Control de la producción en planta.
Además, la evidencia de dichos controles se debe hacer a través de registros que se mantienen por
un período de tiempo determinado, que según los estándares internacionales es de al menos diez
años, tanto para el aserradero como para el organismo certificador (CEN, 2011; AS/NZS, 2011).
6.2.1
Evaluación inicial o calificación del método de clasificación
Este control se realiza cuando una planta comienza a producir madera estructural por primera vez
o cuando ocurre un cambio en el proceso productivo, como por ejemplo en las materias primas,
que podrían cambiar significativamente una o más de las características del producto final.
Los métodos de prueba y evaluación existentes a nivel internacional son muy similares en cuanto a
su estructura, variando principalmente en el tamaño de muestra que se requiere para la
realización de ensayos, y los tipos de ensayos requeridos.
Evaluación inicial según Sistema Europeo
El sistema europeo contempla 3 situaciones de evaluación inicial, dependiendo del tipo de
clasificación estructural de la madera y del tipo de control de producción que se planifica utilizar:
clasificación visual, clasificación mecánica bajo sistema de producción controlada, y clasificación
mecánica bajo sistema máquina controlada (CEN, 2011).
117
El sistema de producción controlada es apropiado para su uso cuando las máquinas de
clasificación están situadas en aserraderos que clasifican dimensiones, especies y grados limitados
en operaciones de producción repetidas de alrededor de un turno de trabajo o más. Esto permite
que el sistema sea controlado por pruebas de muestras de madera de la salida diaria de
producción. Estas pruebas junto con procedimientos estadísticos se utilizan para monitorear y
ajustar los settings13 de la máquina, y mantener de esta forma las propiedades de resistencia
requeridas para cada clase de resistencia. Además, con este sistema es permisible que los
requisitos de aprobación de la máquina sean menos demandantes y que máquinas del mismo tipo
tengan un performance no idéntico. Este sistema debe usar los settings determinados en el
apartado 6 de la norma EN 14081-2 y listados en la norma EN 14081-4 (CEN; 2011).
El sistema de máquina controlada se desarrolló en Europa debido a que el gran número de
tamaño, especies y grados usados, no permitía realizar pruebas de control de calidad en muestras
de madera sacadas de la producción. Por eso, el sistema se basa en máquinas estrictamente
evaluadas y controladas, con un esfuerzo de investigación considerable para derivar los settings de
la máquina, los cuales permanecen constantes para todas las máquinas del mismo tipo. Este
sistema debe usar settings especificados de acuerdo al apartado 7 de la norma EN 14081-2 (CEN,
2011).
Para el caso de la madera clasificada por método visual, se requiere como parte de la evaluación
inicial los siguientes aspectos (CEN, 2011):
-
-
-
Tomar una muestra aleatoria de 40 piezas/grado/ensayo.
Los ensayos físicos y mecánicos se deben realizar según el estándar EN 408.
Se deben calcular los valores característicos de resistencia y densidad, junto al módulo de
elasticidad promedio, según las especificaciones de la norma EN 384.
Los valores característicos calculados deben ser mayores o iguales a los valores
característicos de diseño especificados para la clase resistente, especificados en el
estándar EN 338.
Cumpliendo el requerimiento de los valores característicos calculados, la evaluación inicial
de la producción de madera estructural es considera conforme y se puede iniciar la
producción.
En caso de no se cumpla el requerimiento de los valores característicos calculados, se
debe tomar una nueva muestra de piezas de madera para la propiedad y grado cuyo valor
característico fue menor a los valores de diseño.
Para el caso de madera clasificada por máquina, tanto para la producción bajo sistema de
producción controlada y sistema de máquina controlada el estándar europeo especifica que el
fabricante debe incluir la siguiente información sobre la máquina de clasificación (CEN, 2011):
1. Especificación y descripción de la operación mecánica y eléctrica de la máquina, y el
software usado por la máquina para clasificar madera.
2. Rango de las condiciones ambientales bajo las cuales debe operar la máquina.
13
Corresponden a los valores de los parámetros usados para setear la máquina de clasificación, y que están
matemáticamente relacionados a las propiedades determinantes de los grados.
118
3. Instalación, mantención e instrucciones de operación.
4. Método, magnitud y frecuencia de procedimientos de calibración, incluyendo el uso de
tablones de control si es aplicable.
5. Especies madereras, tamaños, tolerancias, terminación superficie, contenido de humedad,
grados, rango temperatura de operación ambiental, rendimiento velocidad, y límites de
alabeo de la madera para ser clasificada.
6. Tolerancias de producción de la máquina.
7. Procedimientos de verificación y ajuste para todos los componentes que pueden afectar la
precisión de la maquina clasificadora.
Además de los puntos recién expuestos, la madera clasificada por máquina bajo un sistema de
producción controlada debe cumplir los siguientes requerimientos para la evaluación de los
ajustes iniciales de la maquina (CEN, 2013):
-
Se debe utilizar una máquina de carga de prueba estática. Esta máquina debe ser capaz de
flexionar las piezas de madera con cargas sobre el canto, aplicadas en los tercios centrales
de la luz de ensayo según las indicaciones de la norma EN 408. La deflexión y
transductores de carga deben ser exactos dentro del 3% de la medición actual.
-
Determinar una carga de prueba para Fp de acuerdo con la norma EN 408, una muestra
aleatoria de 60 ejemplares de cada combinación de clase/especie/dimensión/origen de
resistencia. Las muestras se deben ensayar de canto, eligiendo el canto de carga en forma
aleatoria y ubicando en la medida de los posible la sección crítica en el tercio central de la
luz de ensayo
-
Determinar el módulo de elasticidad real Ep de acuerdo con la norma EN 408 midiendo la
deflexión en el centro de la luz, con el canto de carga elegido en forma aleatoria y en lo
posible la sección crítica en el tercio central de la luz de ensayo.
-
Para los ensayos realizados, los ajustes iniciales de la máquina deben cumplir los
siguientes requisitos:
o
El módulo de elasticidad real medio Ep de 60 ejemplares no deben ser menor que
el 95% del valor promedio de la clase de resistencia característica E0,promedio:
Con, Ep = 1242 x F/ (t x w)
Donde,
F
: Fuerza aplicada en newtons
t
: Espesor en milímetros
w
: Deflexión centro de la luz de ensayo, en milímetros
119
No más de dos ejemplares pueden fallar para sostener la carga de prueba Fp:
Fp = t x h x fp /18
Donde,
fp
: Tensión de prueba = 0,96 x kh x fm,k en N/mm2
kh
: Factor de dimensión para h dado en la norma EN 384
fm,k
: Resistencia a la flexión característica para 150 mm profundidad en
newtons por milímetros cuadrados.
-
Si los resultados no cumplen los requerimientos, entonces los ajustes deben ser
modificados y las pruebas repetidas.
-
Finalmente se debe conservar los siguientes registros:
o
o
o
o
o
o
o
población de especie
Dimensión madera y superficie terminada (cepillada o aserrada);
Número de ejemplares en cada clase de resistencia y número de piezas
rechazadas por la máquina
Todos los ajustes de máquina
Resultados de los ensayos
Fecha de los ensayos
Número de identificación o nombre del operador de la máquina y el número de
identificación de la máquina clasificadora.
La evaluación inicial para una producción de madera clasificada mecánicamente bajo sistema de
máquina controlada, depende principalmente de la máquina clasificadora y de los ajustes
(settings) usados. Los principales requerimientos de este tipo de sistema de producción son (CEN,
2013):
-
Para calcular los ajustes de un nuevo tipo de máquina (no comprobada bajo sistema
europeo) y/o una nueva especie o procedencia, el número mínimo de elementos de la
muestra de ensayo total debe ser de 900 piezas, considerando el cálculo de los ajustes del
rango completo de clases (grados de resistencia) y tamaños de una máquina de
clasificación. Por otra parte, para calcular los ajustes correspondientes a nuevas especies
en una máquina que ya se ha comprobado como conforme con los requisitos del estándar
europeo para diferentes especies, el número mínimo requerido de elementos debe ser de
450 piezas. Finalmente el tamaño total de la muestra debe garantizar como mínimo 20
piezas de cada clase asignada, o 40 piezas por clase si se clasifican 2 clases en una misma
pasada.
-
Cada pieza debe clasificarse con la máquina aplicando los ajustes existentes, para luego
ensayarse para analizar las propiedades de determinación de la clase según estándar
europeo EN 384. Las propiedades de determinación de la clase deben ser iguales o
mayores que las propiedades requeridas para la clase resistente.
120
-
La madera debe ser representativa de la procedencia, tamaños o escuadrías, y de la
calidad de la madera que es objeto de una clase de fabricación, con el estado de acabado
superficial más exigente y la clasificación debe realizarse a la velocidad crítica de avance.
-
La base del método del sistema de maquina controlada es la comparación del desempeño
de la máquina (en términos del grado asignado a cada pieza) con el desempeño de una
máquina perfecta que debiera clasificar cada pieza de madera en su grado óptimo. Esta
comparación usa un método de análisis de costo, involucrando factores de peso para las
piezas que son sobregraduadas y degradadas equivocadamente. Para las piezas
sobregraduadas equivocadamente los factores de peso tienen un efecto muy severo en
aceptación de la máquina ya que tales piezas tienen una obligación de seguridad; mientras
que las piezas degradadas equivocadamente el efecto de los factores es menos severo, ya
que el castigo es el costo de usar secciones transversales más grandes o más piezas de
madera.
-
Para derivar los settings de una máquina se debe desarrollar un modelo matemático
relacionando la propiedad indicadora de la máquina con las propiedades que determinan
el grado estructural o clase resistente. Estos parámetros del modelo se determinan en
base a los resultados de los ensayos requeridos de la siguiente forma:
o Se selenccionan submuestras de madera para representar todas las áreas de
crecimiento dentro de los países/ciudades para los cuales los settings serán
aplicados.
o Las submuestras son clasificadas y ensayadas y los datos son ajustados por
dimensión, configuración de la carga y contenido de humedad.
o Con cada una de las submuestras se establece una muestra total para producir un
número de muestras, cada una de las cuales es usada para derivar settings.
-
Los settings de especie/grado son tomados como promedios de aquellas muestras
individuales y usados para asignar un grado a cada pieza. Luego, es realizado un análisis de
costo en los resultados de clasificación de la muestra total, involucrando tres matrices:
o
o
o
Matriz de dimensión, entrega el número de piezas en los grados óptimos y
asignados.
Matriz de costo elemental
Matriz de costo global, cuyos valores determinan si la máquina y sus settings son
aceptables.
-
Si todos los resultados en los valores de la matriz de costo global son aceptables, los
valores característicos para los grados asignados cumplen los valores requeridos, y un
chequeo adicional en el grado más bajo se cumple, entonces la máquina y los settings son
aceptables.
-
Finalmente se tiene que la lista de información que se debe incluir en el reporte para la
derivación de los settings de la máquina clasificadora para que sea incluida en el estándar
europeo es la siguiente:
121
o
General:
1) Confirmación que se cumplen los requerimientos de la EN 14081-2, Clausula 5.
2) Detalles de la máquina de clasificación, las especies de madera y área de
crecimiento y los grados a ser clasificados.
3) Una nota de cualquier característica que reduzca la resistencia que no sean
detectadas por la máquina clasificadora o por la inspección visual predominante, y
su frecuencia en la muestra de prueba.
4) El método de muestreo y la razón para el número de las submuestras testeadas.
5) Detalles de la prueba la que se debe realizar para la EN408 como se requiere por la
EN384. Para el MOE el número de clausula en la EN408 debe entregarse en el
reporte.
6) Rango de las dimensiones de la madera a ser clasificadas en la producción. Estas
no deben exceder las dimensiones mínimas y máximas ensayadas por más del
10%.
7) Si los settings son para una máquina nueva, entonces debe incluirse un diagrama y
descripción de su método de operación.
8) Una tabla mostrando las distintas secciones transversales, número de ejemplares,
área de crecimiento y contenido de humedad para cada submuestra.
9) Una tabla con promedios y coeficientes de variación de las propiedades
determinante de grado para todas las submuestras y muestra total.
10) La velocidad de alimentación crítica usada durante la clasificación de la muestra
total.
11) La ecuación para el modelo matemático que implica la propiedad indicadora, las
propiedades determinantes del grado y los settings.
12) Detalles de la prueba de repetitividad una máquina de clasificación nueva, la cual
debe incluir un gráfico de los cinco valores de la propiedad indicadora para cada
pasada de cada pieza graficada contra el valor promedio de la propiedad
indicadora para cada pieza. Si el reporte trata con una máquina clasificadora
existente, debe hacerse una referencia al documento correspondiente, en el cual
se muestra que la repetitividad sea aceptable.
13) Una tabla para la inclusión de la EN14081-4, entregando los settings. Esto debe
incluir en el título una referencia al reporte que presenta los settings del modelo
usado en el software.
14) Los siguientes gráficos de dispersión para la muestra total, con cada submuestra
en distinto color, incluyendo los coeficientes de determinación para cada
submuestra referida al modelo IP a ser usado en la producción:
i) Resistencia versus IP;
ii) Módulo de elasticidad versus IP;
iii) Densidad versus IP.
122
o
Para cada clase de resistencia combinación de clase de resistencia, cada reporte
debe incluir:
1) Tabla entregando los valores característicos requeridos para los grados.
2) Tabla entregando el número de piezas y valores característicos para los grados
óptimos.
3) Tabla entregando todos los settings, el valor promedio del setting y los valores
característicos para los grados asignados. Donde la densidad no es una propiedad
determinante de grado (como en algunos grados laminados) los valores
característicos de densidad logrados para los grados asignados deben listarse en el
reporte e incluirse en la tabla par EN14081-4.
4) Tabla entregando la matriz de dimensión.
5) Tabla entregando la matriz de costo elemental.
6) Tabla entregando la matriz de costo global.
7) Verificación del grado más bajo.
Evaluación inicial según sistema Australiano-Neozelandés
El sistema australiano-neozelandés establece una evaluación inicial denominada “calificación del
método de clasificación”, en la cual cada aserradero debe cumplir requerimientos bajo el estándar
AS/NZS 1748, para la calificación del método de clasificación que se utilizará en la producción de
madera estructural.
También existe la opción de que un número de plantas que vaya a utilizar el mismo método de
clasificación para producir los mismos grados de resistencia, utilizando el mismo recurso
maderero; pueda agrupar los datos y compartir la calificación.
Esta calificación del método de clasificación se limita a un conjunto definido de grados
estructurales producidos a partir de un recurso maderero específico. Este recurso se debe
describir por la especie o grupo de especies, región del bosque o plantación, etc.
El método de clasificación se considerará calificado, siempre y cuando cumpla con los siguientes
requisitos (AS/NZS, 2011b):
-
Todos los valores característicos del grado estructural de la madera deben ser mayores a
los valores característicos para el diseño asignados al grado, según lo especificado por las
pruebas y análisis de tipo fase I
-
Las propiedades indicadoras y los valores objetivos de la propiedad indicadora deben ser
calculados de acuerdo al proceso de pruebas y análisis de tipo fase I
-
Los coeficientes de determinación de las propiedades indicadoras deben cumplir los
requerimientos especificados en las pruebas y análisis de tipo fase II
-
Se debe preparar un informe de calificación del método de clasificación
123
Las pruebas y análisis de tipo fase I, se basan en un muestreo aleatorio de las piezas de madera
clasificadas, para establecer los valores característicos de todas las propiedades importantes de la
madera. Estos valores se utilizan para establecer relaciones entre cada propiedad y una de las
propiedades indicadoras que se utilizará en la verificación. Los valores objetivos son los valores de
las propiedades indicadoras utilizadas en las pruebas de verificación para asegurar que todas las
propiedades han alcanzado sus valores de diseño (AS/NZS, 2011b).
Se debe extraer de la producción normal del aserradero, una muestra aleatoria de piezas madera,
la cual debe ser representativa del recurso maderero, aplicando el método de clasificación
estructural propuesto. Las muestras sólo se tomarán desde dentro del grado, según el método de
clasificación, y deben ser de al menos 50 piezas para cada tipo de ensayo requerido y para cada
grado de resistencia, en cada uno de las escuadrías seleccionadas (AS/NZS, 2011b).
Si la planta o aserradero tiene contemplada la producción de madera estructural de un grado con
anchos (dimensión de la cara de las piezas) menores y/o mayores a 140 mm, se deben obtener
muestras de una escuadría común o de mayor producción en ambos casos; es decir, una escuadría
común para el grado estructural con ancho menor a 140 mm y una escuadría común para el grado
estructural con ancho mayor a 140 mm (AS/NZS, 2011b).
Todas las muestras, considerando las combinaciones de grado y escuadría, deben ser ensayadas
mecánicamente según las especificaciones de la norma AS/NZS 4063.1: Caracterización de madera
estructural – Parte 1: métodos de ensayo, considerando una posición aleatoria de la pieza de
madera en el esquema de ensayo. Las pruebas requeridas son (AS/NZS, 2011b):
-
Resistencia a la flexión.
módulo de elasticidad en flexión.
Resistencia a la tracción paralela a las fibras.
Resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Resistencia al cizalle (corte en vigas).
A partir de los resultados de los ensayos requeridos, se deben obtener los valores característicos y
coeficientes de variación para cada una de las combinaciones grado/escuadría muestreados. Este
análisis de resultados se realiza de acuerdo a los especificado en la norma australianoneozelandesa AS/NZS 4063.2: Caracterización de madera estructural – Parte 2: Determinación de
valores característicos.
El criterio de calificación para cada propiedad estructural es que el valor característico de
resultados de la prueba debe ser mayor o igual que el valor característico para el diseño
especificado para el grado estructural correspondiente. Este criterio se aplica tanto a los datos de
módulo de elasticidad y resistencia.
Las propiedades indicadoras que se deben considerar son las siguientes (AS/NZS, 2011b):
-
Módulo de elasticidad en flexión, representando las propiedades de módulo de elasticidad
(MOE), resistencia a la compresión paralela a las fibras, y resistencia al cizalle en flexión.
-
Resistencia a la flexión o resistencia a la tracción paralela a las fibras, en representación de
ambas propiedades.
124
El cálculo de los valores objetivos de las propiedades indicadoras para cada combinación de
grado/escuadría, se debe realizar según lo expuesto en la tabla 6.21.
Tabla 6.21: Cálculo del valor objetivos de la propiedad indicadora
Paso
Paso 1
Calcular
Lista A
Lista B
Determinar la razón Módulo de elasticidad:
entre
el
valor
⁄
característico
calculado y el valor Resistencia a la compresión:
característico
de
diseño
Resistencia a la flexión:
Resistencia a la tracción:
Resistencia al cizalle:
Paso 2
Seleccionar la razón
de la propiedad
indicadora
, cuando la propiedad
indicadora es flexión
O
, cuando la propiedad
indicadora es tracción
Paso 3
Determinar el valor
mínimo
de
las
razones calculadas
para cada propiedad
Paso 4
Calcular
superior
razones
Paso 5
el límite
de
las
y
Calcular el valor
objetivo
de
las
propiedades
indicadoras
(
)
(
(
(
√
)
)
(
)
√
(
)
)
Dónde:
= , cuando la propiedad
indicadora es flexión
= , cuando la propiedad
indicadora es tracción
Fuente: AS/NZS, 2011b
125
Las pruebas de tipo fase II, se basan en ensayos considerando una posición sesgada de las piezas
de madera para establecer si existe una relación adecuada entre el MOE y al menos uno de los
parámetros de clasificación; además de una adecuada relación entre la fuerza y por lo menos uno
de los parámetros de clasificación. Un alto coeficiente de determinación (R2) indica que los
parámetros del método de clasificación permiten una menor variación de las propiedades de cada
producto clasificado (AS/NZS, 2011b).
Las mismas escuadrías identificadas para el muestreo en la “fase I”, son las que se deben utilizar
en esta etapa. Cada muestra debe tener al menos 200 piezas, ser representativa y tomada al azar
de un lote de la producción normal del aserradero (AS/NZS, 2011b).
Cada pieza muestreada debe tener todos los parámetros posibles del grado, aislados o en
combinación. Para cada muestra, se deben realizar ensayos no destructivos para determinar el
módulo de elasticidad. Para estos ensayos, la pieza se puede ubicar de la siguiente manera
(AS/NZS, 2011b):
-
Obtener una probeta de ensayo a partir de una posición aleatoria, dentro de la pieza de
madera clasificada.
-
En una posición sesgada, que para el ensayo de flexión se debe ubicar en el equipo de
prueba con la sección que condiciona el grado estructural en el centro de la distancia
entre apoyos; mientras que para el ensayo de tracción la pieza se coloca en el equipo de
prueba con la sección que condiciona la calidad estructural ubicada en la luz libre del
ensayo entre las mordazas. En ambos casos se busca ensayar las piezas de madera en la
condición más desfavorable para que ocurra la falla.
Para los ensayos de resistencia en flexión o resistencia en tracción paralela, en cada muestra se
deben realizar ensayos destructivos en una posición sesgada.
Para las dos propiedades indicadoras de cada escuadría muestreada, se debe calcular el
coeficiente de determinación (R2) para las relaciones entre la propiedad indicadora y todos los
parámetros de clasificación o combinación de parámetros de clasificación. Se debe cumplir que al
menos uno de los coeficientes de determinación calculados (R2) debe ser mayor o igual a lo
siguiente (AS/NZS, 2011b):
-
Para las propiedades de la lista A: al menos 0,6 o [
(
)]
-
Para las propiedades de la lista B: al menos 0,4 o [
(
)]
Dónde,
ri, A
: Promedio de los coeficientes ri para la Lista A según lo especificado en la tabla 6.13 para
todos los grados
ri, B
: Promedio de los coeficientes ri de la Lista B según lo especificado en la tabla 6.13 para
todos los grados
kr = 1 - 0,37 (0,08 + VA + VB)
Dónde,
VA = coeficiente de variación para una propiedad de la lista A, promedio de todos los grados
VB = coeficiente de variación para una propiedad de la lista B, promedio de todos los grados
126
Finalmente, el informe de calificación debe incluir los siguientes elementos (AS/NZS, 2011b):
-
Una descripción detallada del método de clasificación, incluyendo toda la tecnología
utilizada para localizar, identificar, medir y comparar las características de la madera con
los límites de calidad, lo que lleva a la asignación de piezas de un grado de resistencia.
-
Una lista de todos los parámetros de clasificación y/o todos los parámetros combinados, y
cualquier combinación de los algoritmos esenciales para su uso en la asignación de los
grados de resistencia a la madera.
-
Una lista de los límites de calidad para cada parámetro de clasificación.
-
Una descripción del recurso de madera, incluidas las especies o mezcla de especies, la
edad del árbol y la ubicación del bosque o plantación.
-
Identificación de todos los grados de resistencia que se producen a partir del método de
clasificación.
-
Detalles de todo el proceso de muestreo, ensayo y análisis.
-
Estimaciones de los valores promedio, quinto percentil y coeficiente de variación para
cada propiedad.
-
Los valores característicos para cada propiedad estructural.
-
Las propiedades indicadoras seleccionadas y asociadas a un grado de resistencia y/o el
tamaño de combinación, y la justificación para estas selecciones.
-
Valores objetivo de la propiedad indicadora para la selecciones de propiedades
indicadoras.
-
Una lista de los parámetros de clasificación, correlaciones con las propiedades indicadoras
y, si se calcula, capacidad de respuesta.
-
Una declaración sobre el cumplimiento de los requerimientos de calificación.
-
El nombre y afiliación del autor del informe.
127
Evaluación inicial según sistema norteamericano
El sistema norteamericano contempla dos situaciones de evaluación inicial, dependiendo del
método de clasificación estructural de la madera: visual o mecánico.
Para el caso de madera clasificada visualmente, las agencias acreditadas por el ALSC establece una
evaluación inicial basada en un sistema que permita medir y registrar la competencia de los
clasificadores del aserradero en aplicar la norma de clasificación visual basada en la NGR, a través
de inspecciones de madera en los grados y dimensiones que producirá el aserradero. La agencia es
la encargada de capacitar y aprobar a los clasificadores competentes en cada planta, y aprobar el
inicio de la producción de madera estructural.
El sistema norteamericano no contempla ensayos mecánicos para la evaluación del método de
clasificación visual; ya que este se basa en la estricta aplicación de normas de clasificación que son
regularmente actualizadas por una las Agencias redactoras de normas bajo la supervisión del ALSC.
Además, las agencias redactoras de normas mantienen actualizados los valores de diseño para
cada grado estructural visual (USDC – NIST, 2010).
Para el caso de la madera clasificada por máquina, se deben seguir los siguientes procedimientos
para la calificación inicial de una planta (ALSC, 1998):
-
El ALSC requiere que la máquina de clasificación se encuentre en el listado de máquinas de
clasificación aprobadas por el Consejo de revisión. En caso contrario, se deben presentar
los siguientes antecedentes para la aprobación del equipo de clasificación:
o
La agencia solicitante debe presentar al Comité una descripción del tipo de
máquina que se utilizará para clasificar, incluyendo la base teórica y práctica sobre
la cual funciona la máquina.
o
Se debe entregar evidencia de que la máquina es capaz de medir la propiedad
física o mecánica que utiliza el equipo para clasificar la madera, lo que debe
incluir: determinación de la exactitud de la medición, análisis estadístico
apropiado, listado de límites operativos recomendados por el fabricante,
información sobre la repetibilidad y variabilidad de la máquina, condiciones
ambientales de funcionamiento, condiciones que debe cumplir la madera a
clasificar.
-
La Agencia acreditada debe verificar que el proceso de clasificación en planta (máquina y
visual combinada) es capaz de producir los grados madera que cumpla con los requisitos
establecidos para la calidad estructural del producto.
-
La Agencia acreditada debe verificar que una muestra de madera clasificada de un grado
estructural de la producción cumpla con los siguientes criterios mínimos:
o
Visual: Todas las piezas de la muestra deben cumplir con los requisitos visuales
establecidos por la NGR para madera clasificada por máquina.
128
o
Madera clasificada por máquina bajo el sistema MSR :
i) Promedio del módulo de elasticidad (ensayo flexión de canto) debe ser mayor o
igual que el módulo de elasticidad promedio asignado al grado.
ii) El 95% de las piezas debe tener un módulo de elasticidad mayor o igual que el
82% del valor promedio del módulo de elasticidad asignado al grado.
iii) El 95 % de las piezas debe tener un módulo de rotura en flexión mayor o igual a
2,1 veces el valor admisible en flexión (Fb) asignado al grado.
o
Madera clasificada por máquina bajo el sistema MEL :
i) El promedio del módulo de elasticidad (ensayo flexión de canto) debe ser mayor
o igual que el módulo de elasticidad promedio asignado al grado.
ii) El 95 % de las piezas debe tener un módulo de elasticidad mayor o igual que el
75% del valor promedio del módulo de elasticidad asignado al grado.
iii) El 95 % de las piezas debe tener un módulo de rotura en flexión mayor o igual a
2,1 veces el valor admisible (Fb) asignado al grado.
iv) El 95% de las piezas debe tener una resistencia a la tracción (UTS) mayor o igual
a 2,1 veces el valor admisible (Ft) asignado al grado.
6.2.2
Control de Producción de la Planta
Esta etapa del sistema de certificación se basa en que el productor debe establecer documentos y
mantener un sistema de control de producción para asegurar que los productos colocados en el
mercado se encuentren conforme con las características declaradas.
Los sistemas de control de producción existentes a nivel internacional en general consisten en
procedimientos, inspecciones regulares, pruebas y/o evaluaciones, el control de las materias
primas, equipos, procesos y productos, y el registro de todas las acciones de control.
Control de Producción en Planta según sistema europeo
Al igual que la evaluación inicial, el sistema europeo contempla 3 situaciones de control de
producción en planta, dependiendo del tipo de clasificación estructural de la madera y del tipo de
control de producción que se planifica utilizar: clasificación visual, clasificación mecánica bajo
sistema de producción controlada, y clasificación mecánica bajo sistema máquina controlada.
Para el caso de la madera clasificada por método visual, el estándar europeo señala que como
parte del control de la producción se deben establecer controles por turno, controles anuales y un
registro de cada lote de madera estructural producido CEN, 2011).
En cuanto a los controles por turno, se especifica que se debe registrar el origen de la madera y
especie (o combinación de especies), las desviaciones del tamaño objetivo, el método de
clasificación utilizado en la producción, el contenido de humedad en caso de que la madera sea
clasificada seca, y el marcado de las piezas clasificadas (CEN, 2011).
129
Para los controles anuales ser requiere verificar la competencia del personal, incluyendo la
evaluación del material clasificado; y una calibración del medidor de humedad (xilohigrómetro).
Finalmente se establece que se mantengan los siguientes registros para cada lote de madera
clasificada (CEN, 2011):
-
Trabajo o número de orden y nombre del cliente, si se conoce.
Población de especie de madera
Grados y norma de clasificación
Tamaño de la madera y superficie terminada (cepillada o aserrada)
Contenido de humedad, para madera clasificada seca
Fecha y turno de trabajo
Nombre del clasificador (grader) u operador de máquina.
Número de piezas en cada grado y número de piezas rechazadas por la máquina (sólo para
clasificación por máquina)
Todos los settings de máquina (sólo para clasificación por máquina)
Para el caso de madera clasificada por máquina, tanto para la producción bajo sistema de
producción controlada y sistema de máquina controlada, los requerimientos de control de
producción en planta tienen relación con la operación, calibración y mantenimiento de la máquina
de clasificación. Estos requerimientos son los siguientes (CEN, 2011):
-
No se deben realizar modificaciones a la máquina, que se encuentren en conflicto con las
especificaciones del fabricante.
-
Todos los ajustes de la máquina deben ser realizados solamente por personal autorizado
para operar o configurar la máquina.
-
La máquina de clasificación por resistencia debe ser regularmente calibrada de acuerdo
con la especificación del fabricante.
-
Una máquina clasificadora por resistencia sólo debe ser ajustada con partes de repuesto
equivalentes, o mejorando la ejecución de aquellas reparaciones al momento que la
máquina fue evaluada por la prueba tipo inicial. Si las partes de repuesto que son
reparadas no son idénticas a aquellas reparadas al momento que la máquina fue evaluada
por la prueba tipo inicial, ellas deben ser revaluadas para establecer su efecto en la
precisión de la clasificación.
-
Los resultados de la rutina de servicio y mantención de la máquina de clasificación por
resistencia y equipo auxiliar deben ser registrado junto con los resultados de los chequeos
de calibración.
Además de los puntos recién expuestos, la madera clasificada por máquina bajo un sistema de
producción controlada debe cumplir requerimientos adicionales para el control de producción en
planta. Estos requerimientos se relacionan a un control de la precisión de la clasificación mediante
ensayos de muestras tomadas de la producción junto a un análisis de resultados.
130
Para realizar el control de la producción se deben contar cinco ejemplares de la clase de
resistencia que será ensayada, luego el sexto se selecciona para la muestra de prueba. Este
procedimiento se debe realizar 5 veces para completar una muestra de cinco ejemplares de cada
clase producida durante cada turno de trabajo (CEN, 2013b).
Este proceso debe tener lugar a intervalos iguales aproximadamente durante el período de turno.
Para los primeros tres turnos de trabajo la tasa de muestreo debe ser doblada usando los settings
evaluados inicialmente.
Cada muestra seleccionada de la producción debe ser ensayada usando el equipo y procedimiento
descrito para los requerimientos adicionales para tipo de prueba inicial en sistemas de producción
controlada, esto es (CEN, 2013b):
-
Aplicar una carga de prueba en flexión Fp en cada ejemplar de la muestra.
Determinar el módulo de elasticidad real Ep.
La tasa de tensión aplicada debe ser 110 N/mm2/min. El número de ejemplares que fallan bajo la
carga de prueba y los valores de Ep deben ser registrados en los gráficos de control estadístico de
calidad de Sumas Acumulativas “CUSUM” (CEN, 2013b).
El método de gráficos de control de Sumas Acumuladas “CUSUM” requiere calcular 3 constantes
de control K, Y y Z, las que se deben ingresar en los gráficos de control. Estas se determinan de la
siguiente forma (CEN, 2013b):
-
Control de resistencia a la flexión: K = 1, Y = 1, Z = 6;
Control de módulo de elasticidad promedio característico paralelo al grano:
K = 0,95 Eo,prom – 345
Donde,
Eo,prom es igual al módulo de elasticidad promedio para la clase de resistencia.
-
Una constante ‘A’ debe ser calculada de la ecuación A = 7381/ Eo,prom y usada en la Figura
6.27 para determinar dos valores de B expresado como Ba cuando La = 150 y Br cuando Lr =
5.
Las constantes de control restantes Y y Z luego son calculadas de:
Y = 0,046 7Eo,prom Ba
N = 0,046 7Eo,prom Br
Z=Y+N
131
Figura 6.27: Gráficos de variables A y B para uso en la determinación de las constantes de control
CUSUM para módulo de elasticidad
Fuente: CEN, 2013b.
-
Se deben anotar en el registro de control todos los resultados de los ensayos realizados
con las muestras de control de la producción en fábrica. Hay dos gráficos, uno para el uso
cuando el proceso está ‘en control’ y uno para uso cuando el proceso está ‘fuera de
control’. Si el proceso va fuera de control entonces independiente de cuáles o cuántas
propiedades están involucradas, debe usarse el gráfico de fuera de control.
-
Las directrices para determinar los valores CUSUM en los gráficos “en control”, son las
siguientes:
- Si la suma es igual o menor a cero, entonces el CUSUM es igual a cero.
- Si la suma es mayor a cero y menor a Y, entonces CUSUM es igual a la suma. (Para
resistencia a la flexión, Y=1, por eso esta condición no aplica).
- Si la suma es mayor que o igual a Y, entonces CUSUM es igual a Z y el proceso está
fuera de control, por lo que se debe usar gráfico ‘fuera de control’.
132
-
Las directrices para determinar los valores CUSUM en los gráficos ‘fuera de control’ son los
siguientes:
-
Si la suma es mayor que Y y menor que o igual a Z, entonces CUSUM iguala la
suma.
Si la suma es menor que o igual a Y, entonces CUSUM se iguala a cero y el proceso
está ahora en control, por lo que se debe usar gráfico ‘en control’.
Como ejemplo práctico de uso del control de producción mediante el método CUSUM, se simuló la
producción de 10 turnos, correspondientes al producto pino radiata, clasificado mecánicamente,
clase resistente C14 (ver ejemplo práctico del apartado 6.1.6). Por cada turno de trabajo se
obtuvieron 5 datos de ensayo de rigidez y resistencia en flexión, cuyos resultados se observan en
la tabla 6.22, junto a las figuras 6.28 y 6.29.
En la tabla 6.22 se puede apreciar el cálculo de las constantes K, Y y Z tanto para el control de la
rigidez (módulo de elasticidad Ed) como para el control de la resistencia (carga de prueba Fp). En
tanto, la figura 6.28 muestra el gráfico de control CUSUM para módulo de elasticidad en el cual se
puede observar que la producción se mantiene bajo control (valores CUSUM menores a Y = 531),
exceptuando el turno 6, donde el valor CUSUM superó el valor Y, llegando a ser igual al valor
Z=2002. Finalmente, la figura 6.29 expone el gráfico de control CUSUM para resistencia de la
madera, en el cual se contabiliza el número de fallas por turno, es decir cuántas de las 5 muestras
falla antes de alcanzar la carga de prueba Fp=3.352 [N]; donde se puede apreciar que el turno 6
presenta 2 fallas produciendo que el CUSUM tome el valor Z=6, evidenciando una producción
fuera de control en dicho turno.
133
Tabla 6.22: Ejemplo de registro de control CUSUM según EN 14081-3
Especie
pino radiata
K
E_promedi
o
6305
E_o,prom
7000
Fecha
Turno
Y
A
Z
531,2
Ba
1,05
Clase
2002
Br
1,625
4,5
Fp
C14
tamaño
41x90
K
Y
Z
1
N
Fp
[N]
fp
[MPa]
1471
3352
16,4
1
6
fm,k
[MPa]
kh
1,108
1.09.13 2.09.13 3.09.13 4.09.13 5.09.13 6.09.13 7.09.13 8.09.13
15,4
9.09.13
Día
Día
Día
Día
Día
Día
Día
Ed
6917
4881
9264
6073
3899
5313
5696
5272
5061
5605
Ed
8829
7099
8335
4862
5710
5405
9600
7768
7548
7181
Ed
4553
6366
8333
7092
4670
7439
6694
10486
7653
7020
Ed
9374
6740
8237
8050
9857
5667
6832
7981
6162
5095
Ed
Promedio
Ed
Último
CUSUM
9208
5291
7941
5937
5552
6148
7026
5078
6510
5722
7776
6075
8422
6403
5938
5994
7170
7317
6587
6125
0
0
230
0
0
367
0
0
0
0
K
6305
6305
6305
6305
6305
6305
6305
6305
6305
6305
Subtotal
Promedio
Ed
6305
6305
6535
6305
6305
6672
6305
6305
6305
6305
7776
6075
8422
6403
5938
5994
7170
7317
6587
6125
-1471
230
-1888
-98
367
678
-865
-1012
-282
180
0
230
0
0
367
2002
0
0
0
180
En Control
ok
ok
ok
ok
ok
no
ok
ok
ok
ok
Fp
ok
ok
ok
ok
ok
3172
ok
ok
ok
ok
Fp
ok
ok
ok
3175
ok
0k
ok
ok
ok
ok
Fp
0k
ok
ok
ok
3280
ok
ok
ok
ok
ok
Fp
0k
2800
3250
ok
ok
0k
ok
ok
ok
ok
Fp
Números
falla
Último
cusum
0k
ok
ok
ok
ok
3160
ok
ok
ok
ok
0
1
1
1
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Subtotal
0
1
1
1
1
2
0
0
0
0
K
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Suma
-1
0
0
0
0
1
-1
-1
-1
-1
Cusum
0
0
0
0
0
6
0
0
0
0
ok
ok
ok
ok
ok
no
ok
ok
ok
ok
Suma
CUSUM
En Control
Día
10.09.13
Día
Día
134
Figura 6.28: Ejemplo de gráfico de control CUSUM para módulo de elasticidad según EN 14081-3
2000
1500
CUSUM
1000
Y
Z
500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Figura 6.29: Ejemplo de gráfico de control CUSUM para resistencia según EN 14081-3
7
6
5
4
Cusum
Y
3
Z
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
135
Durante el proceso de control basado en el método CUSUM se deben tomar las siguientes
acciones (CEN, 2013b):
-
Si los gráficos CUSUM indican que la producción está en control entonces la madera puede
ser liberada para entrega.
-
Si los gráficos CUSUM indican que la producción está fuera de control, toda la madera
representada por la muestra que corresponda debe retenerse a la espera de los resultados
de ensayo indicados a continuación:
-
Una vez determinada que la producción está fuera de control, la máquina
clasificadora debe ser chequeada en cuanto a la calibración y la precisión de los
settings de clasificación de la máquina. El operador puede realizar una de las
siguientes acciones referentes al chequeo de máquina y equipo de prueba:
a) Sin hacer ningún ajuste a la máquina, el operador debe seleccionar 30
especímenes de la producción, eligiendo cada tercera pieza secuencialmente
numerada en seis muestras de cinco especímenes cada una; para luego
realizar ensayos de prueba de carga en flexión en el equipo de prueba. Cuando
los gráficos de control indique que la producción está controlada, después de
que una o más de las seis muestras han sido ensayadas y evaluadas, la
producción puede continuar y la madera clasificada puede ser liberada para
entrega. Si los gráficos de control indican que el proceso está aún fuera de
control, el operador debe proceder con lo descrito en los párrafos b) y c)
siguientes.
b) Realizar un ajuste de los settings del 5% o menor. Después de realizado el
ajuste de la máquina de clasificación, el operador debe seleccionar 30
especímenes de la producción, eligiendo cada tercera pieza secuencialmente
numerada en seis muestras de cinco especímenes cada una; para luego
realizar ensayos de prueba de carga en flexión en el equipo de prueba.
Después del ajuste, cuando los gráficos de control indiquen que la producción
está controlada, después de que una o más de las seis muestras han sido
ensayadas y evaluadas, la producción puede continuar y la madera clasificada
puede ser liberada para entrega. Si los gráficos de control indican que el
proceso está aún fuera de control, el operador debe proceder con lo descrito
en los párrafo c) siguiente.
c) Realizar ajuste de los Settings mayor al 5%. Después de realizado el ajuste
deben retirarse las marcas de clasificación de la madera clasificada. El proceso
de producción no debe considerarse ajustado hasta que se hayan adoptado
todas las medidas para corregirlo y hasta que los ensayos de prueba de carga
en flexión de 30 especímenes representativos de la producción, seleccionados
retirando una de cada tres, hasta obtener seis muestras de cinco especímenes
cada una, evidencien que el proceso está bajo control. Una vez realizada esta
operación, la tasa de muestreo del control de calidad debe duplicarse en los
tres primeros turnos. De trabajo.
136
Los requerimientos de control de la producción para sistemas de máquina controlada se basan en
que al clasificar madera estructural, la precisión de la clasificación puede ser monitoreada
controlando la máquina clasificadora aunque esté operando a una velocidad de producción.
La puesta en servicio de la máquina y sus ajustes deben controlarse mediante tablones de control.
El proceso de clasificación se considerará bajo control cuando los procedimientos de uso de
tablones de control lo indiquen (CEN, 2013b).
En el caso de que la propiedad indicadora o de que los valores medidos por la máquina para
determinar la propiedad indicadora se desvíen más de un 7% respecto al valor inicial, el tablón de
control se debe considerar fuera de clasificación (CEN, 2013b).
Si la propiedad indicadora o los valores medidos por la máquina para determinar la propiedad
indicadora, se desvía más de un 7% de los datos originales, la reglilla de control debe definirse
como fuera de control (CEN, 2013b).
Para cada tablón de control, deben registrarse los datos siguientes en un registro de resultados
(CEN, 2013b):
- Fecha
- Densidad o peso y dimensiones del tablón de control
- Modelo de clasificación (referencia al reporte del que se derivan los settings de la
máquina clasificadora)
- Propiedad indicadora
- Valores medidos por la máquina para determinar la propiedad indicadora
Se debe considerar tres tablones de control elegidos al azar, etiquetados como A, B y C, los cuales
se deben ser representativos del producto (especie-dimensiones-características de reducción de la
resistencia). Cada tablón de control debe marcarse indeleblemente con su orientación y sentido
de avance, y debe acompañarse de una ficha con los registros de todos los datos de control (CEN,
2013b).
Al comienzo de cada turno de trabajo y cada vez se realicen ajustes mayores, la máquina debe
configurarse con las instrucciones del fabricante y sus respectivos settings chequeados.
El tablón de control A debe usarse al menos una vez por turno de trabajo, después de cualquier
operación y mantenimiento o reparación, y cuando se modifique el programa informático
(software) de la máquina. El tablón de control B debe utilizarse una vez al mes o cuando el tablón
A no opere correctamente. La figura 6.30 muestra el procedimiento que se debe seguir para
realizar verificaciones internas de máquinas de clasificación mediante el uso de tablones de
control (CEN, 2013b).
Finalmente, el tablón de control C debe ser usado dos veces al año. Este tablón de control está
previsto para su utilización por una tercera parte implicada en el control de la producción en
planta. Si el tablón de control C no es conforme, entonces se debe hacer un chequeo utilizando los
tablones de control A y B, mediante el procedimiento descrito en la figura 6.30.
137
Figura 6.30: Diagrama de decisión para procedimiento de verificación interno para el control de la
producción para sistemas de máquinas controladas.
cambio
Fuente: CEN, 2013b
138
Control de Producción en Planta según sistema australiano-neozelandés
El sistema australiano-neozelandés establece un control de producción en planta denominado
“Verificación de propiedades”, en el cual cada aserradero debe cumplir requerimientos bajo el
estándar AS/NZS 4490.
La producción de madera estructural se considerará “verificada” en sus propiedades estructurales
si cumple los siguientes requisitos (AS/NZS, 2011c):
-
Las propiedades indicadoras se determinan según lo establecido en la etapa de
“calificación del método de clasificación”, considerando lo siguiente:
o
Módulo de elasticidad en flexión, representando las propiedades de módulo de
elasticidad (MOE), resistencia a la compresión paralela a las fibras, y resistencia al
cizalle en flexión.
o
Resistencia a la flexión o resistencia a la tracción paralela a las fibras, en
representación de ambas propiedades.
-
El valor objetivo de las propiedades indicadoras es el determinado en la etapa de
“calificación del método de clasificación”
-
El muestreo para verificar las propiedades de la madera clasificada por su resistencia debe
asegurar que la muestra sea representativa del lote del que ha sido seleccionado, para lo
cual se debe extraer en forma aleatoria muestras de prueba desde la producción.
-
Todas las mediciones, observaciones y pruebas de las piezas muestreadas deben realizarse
en forma oportuna, con equipos de ensayo apropiadamente certificados y calibrados,
personal capacitado y procedimientos de ensayo estandarizados. Se debe cumplir lo
siguiente:
o
El equipo de ensayo debe ser calibrado por lo menos una vez al año, la cual debe
ser realizada por un laboratorio u organización independiente con experiencia
reconocida en calibración.
o
Los ensayos deberán realizarse de acuerdo al estándar AS/ NZS 4063.1.
La norma AS/NZS 4490 entrega diferentes formas de análisis para verificar las propiedades de un
producto, dependiendo si la madera estructural se ha evaluado bajo la serie de normas AS/NZS
1748 u otros estándares reconocidos (AS/NZS, 2011c).
El método “ensayos y análisis” establece un método de verificación de las propiedades de
resistencia y rigidez, ensayando muestras del producto obtenidas en forma aleatoria desde la
producción, y el análisis de datos de los ensayos usando un procedimiento apropiado para el tipo y
frecuencia de ensayos, ya sea en un control por lotes o en forma continua.
Los ensayos se basan en la determinación de módulo de elasticidad y una propiedad indicadora de
resistencia, que puede ser resistencia en flexión o resistencia a la tracción paralela.
139
El tamaño de la muestra (n) debe ser de no más de 30, utilizando una frecuencia de muestreo que
por lo menos asegure obtener una muestra por cada 1.000 piezas de madera producida por grado
(AS/NZS, 2011c).
Los datos obtenidos de los ensayos, permiten estimar las propiedades del producto, tal como se
indica a continuación (AS/NZS, 2011c):
-
-
Para el módulo de elasticidad, se debe determinar el percentil del 5% y el valor promedio
de los datos, para así determinar el Valor de Comparación de ensayos (TCV: Test
comparison value). El TCV para el módulo de elasticidad se debe obtener del menor valor
entre las siguientes evaluaciones:
o
El valor promedio
o
El percentil del 5% dividido por 0,7
o
El percentil del 5% más 3.000 [MPa]
Para la propiedad de resistencia, se debe determinar el percentil del 5% mediante un
método no paramétrico o una estimación paramétrica log normal
Los valores TCV para rigidez y resistencia se obtienen a partir de la siguiente ecuación (AS/NZS,
2011c):
√
Donde,
IPT
V
n
: Valor objetivo de la propiedad indicadora determinada en la etapa de evaluación inicial
: Factor de muestreo determinado según tablas 6.23, 6.24 y 6.25.
: Coeficiente de variación de la propiedad indicadora
Tabla 6.23: Valores de
para valor promedio de módulo de elasticidad
Para valores TCV verificados
0
Para valores TCV no verificados
0,686
Fuente: AS/NZS, 2011c
para valor no paramétrico de percentil del 5% de resistencia
-1,8
1,8
140
para valor log normal de percentil del 5% de resistencia
-1,17
1,17
La verificación de las propiedades de rigidez y resistencia de la madera estructural se realiza según
los siguientes criterios (AS/NZS, 2011c):
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene mayor o igual que el valor TCV, se considera
que la producción tiene su propiedad verificada.
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene menor que el valor TCV, se considera que la
producción tiene su propiedad no verificada.
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene variando entre un estado verificado y no
verificado (propiedad estructural sobre y bajo el valor TCV), se considera que la
producción tiene una propiedad condicionalmente verificada.
El otorgamiento de la aprobación del control de producción en planta dependerá del
cumplimiento de las condiciones fijadas y la experiencia del aserradero en generar un producto
satisfactorio. Una planta que mantiene por dos años una producción “condicionalmente
verificada”, al tercer año se considerará como producción “no verificada” (AS/NZS, 2011c).
Como ejemplo práctico de uso del control de producción mediante el método “ensayos y análisis”
según estándar AS/NZS4490, se simuló la producción madera de pino radiata, clasificada
mecánicamente, grado F7 (ver ejemplo práctico del apartado 6.1.6). Por cada turno de trabajo se
obtuvo una muestra por cada 1.000 piezas producidas, realizando para cada una un ensayo de
rigidez y resistencia en flexión, cuyos resultados se observan en la tabla 6.26 y figura 6.31. En la
tabla 6.26 se puede apreciar el cálculo de los valores TCV para módulo de elasticidad y resistencia
en flexión, para los cuales se utilizaron datos obtenidos de los ensayos requeridos en la etapa de
evaluación inicial de la producción.
La figura 6.31 muestra los valores de módulo de elasticidad mínimo (Emin) que se obtienen del
análisis móvil de los 30 últimos ensayos de prueba en la producción, es decir cada punto graficado
en la curva de módulo de elasticidad corresponde a un valor basado en el promedio o percentil del
5% de las últimas 30 piezas ensayadas. De igual manera los valores de Resistencia en flexión de
prueba graficados, corresponden cada uno al percentil del 5% no paramétrico obtenido de las
últimas 30 piezas ensayadas.
Mientras el grafico de control muestre que los valores de rigidez y resistencia del producto de
madera estructural se mantienen sobre los valores de comparación de ensayo (TCV), la producción
se considera como “verificada” y se puede liberar para su despacho. Sin embargo cuando el gráfico
de control presente un punto bajo los valores TCV, la producción se considera “no verificada” y no
se puede liberar la producción del turno afectado hasta que con la realización de 30 ensayos
adicionales de una muestra de la producción afectada evidencien que los valores de los
indicadores de propiedades nuevamente están sobre los valores TCV.
141
Tabla 6.26: Ejemplo práctico de cálculo de valores TCV según estándar AS/NZS 4490
Propiedad
indicadora
TCV
IPT
ks
V
E [GPa]
n
8,77
8,77
0
28,9%
125
MRf [MPa]
25,2
24,0
-1,8
30,1%
125
Figura 6.31: Ejemplo práctico de grafico de control según método de prueba y análisis según
AS/NZS
4490
30
25
E_min,
prom
20
TCV_E
15
MRf
TCV_f
10
5
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
También el estándar AS/NZS 4490 propone otra alternativa de procedimiento para la verificación
de la propiedad de módulo de elasticidad, el cual se realiza mediante pruebas frecuentes de una
muestra de productos procedentes de producción, junto al análisis CUSUM.
En este caso, la tasa mínima de muestreo debe ser mayor a 2 piezas por hora de producción, o a
una pieza por cada 2.000 producidas, asegurando que por lo menos se tomen 5 muestras en
cualquier turno de producción (AS/NZS, 2011c).
La evaluación se realizará considerando que de la muestra se obtendrán 5 resultados de ensayo
para cada análisis, asegurando que cada muestra sea representativa del producto y proceso de
producción utilizado. El análisis considera los siguientes aspectos (AS/NZS, 2011c):
142
-
Se debe calcular el valor medio del módulo de elasticidad (M)
-
Las constantes del análisis CUSUM se obtendrán de la tabla 6.27 en función del coeficiente
de variación del módulo de elasticidad (V) para la combinación tamaño/grado que se
analiza.
Tabla 6.27: Constante CUSUM
Coeficiente de
variación para E (V)
Constantes CUSUM para N=5
k
y
z
0,10
0,9721
0,071
0,174
0,15
0,9721
0,149
0,272
0,20
0,9721
0,251
0,385
0,25
0,9721
0,356
0,504
0,30
0,9721
0,483
0,649
-
Los parámetros K, Y y Z del análisis CUSUM se determinarán a partir de las siguientes
ecuaciones:
Dónde,
IPTE: Valor objetivo de la propiedad indicador para el módulo de elasticidad del producto
clasificado
-
Para comenzar el cálculo CUSUM para un producto, el valor “CUSUMi-1” se toma como
cero. Para el resto de los cálculos el valor “CUSUMi-1” será el valor “CUSUMi” de la
evaluación anterior. Se evaluará el cálculo CUSUM después de cada serie de 5 ensayos de
una muestra, para la i-esima muestra, el valor SUMi se obtiene de la siguiente ecuación:
SUMi = CUSUMi + (K – Mi)
-
Los valores SUMi y CUSUMi-1 se utilizan para determinar el valor CUSUMi de acuerdo a lo
especificado en la tabla 6.28
143
Tabla 6.28: Reglas para el cálculo CUSUM
CUSUM previo
CUSUM i
SUMi
0
0 < SUMi < Y
SUMi = Y
Y < SUMi < Z
SUMi
CUSUMi-1 = 0
0
SUMi
Z
Z
Z
0 < CUSUMi-1 < Y
0
SUMi
Z
Z
Z
CUSUMi-1 = Y
0
SUMi
SUMi
SUMi
Z
Y < CUSUMi-1 < Z
0
0
0
SUMi
Z
CUSUMi-1 = Z
0
0
0
SUMi
Z
Z
-
La determinación del valor CUSUMi proporcionará la base para la verificación de la
propiedad módulo de elasticidad. El estado de verificación se establece según los
siguientes criterios:
o
El estado “propiedad verificada” aplica cuando:
(a) CUSUMi = 0; o
(b) 0 <CUSUMi ≤ Y, y el valor CUSUM está decreciendo.
o
El estado “propiedad no verificada” aplica cuando el valor CUSUMi > Y
o
El estado “propiedad condicionalmente verificada” aplica cuando:
(a) 0 <CUSUMi ≤ Y; y
(b) CUSUMi = CUSUMi-1, o va en aumento.
-
Para alcanzar el estado “propiedad verificada”, las condiciones se fijan teniendo en cuenta
la experiencia previa en la producción de la madera estructural, por lo que el este estado
se puede declarar siempre que se cumplan dichas condiciones. Si durante la producción
ocurren dos estados consecutivos de “propiedad condicionalmente verificada”, al pasar al
tercer estado consecutivo, el estado de la producción de madera se debe considerar como
“propiedad no verificada”.
144
Se debe realizar una comprobación del método de verificación de las propiedades de la madera
estructural por lo menos una vez al año, mediante muestreo y análisis de madera extraída desde la
producción. En el caso de que varios productores trabajen con especies y métodos de clasificación
similares, se puede comprobar la verificación de la madera en forma conjunta, sin embargo en
estos casos se aplica el mismo resultado de la comprobación (pasa o no pasa la prueba) a todos las
plantas que contribuyeron con la muestra. Se deben cumplir los siguientes aspectos (AS/NZS,
2011c):
-
La muestra debe ser de por lo menos 100 piezas de un único producto de gran volumen de
producción (tamaño/grado), la cual se debe extraer acumulativamente durante todo el
año, en forma aleatoria y ser representativa de la producción.
-
La muestra se debe ensayar según el estándar AS/NZS 4063.1 para determinar el módulo
de elasticidad en flexión y la resistencia a la flexión o tracción paralela, según la propiedad
indicadora utilizada en la etapa de “calificación del método de clasificación”.
-
Las pruebas se deben realizar en 2 etapas:
o En la primera etapa se debe ensayar un mínimo de 50 piezas de la muestra
seleccionadas en forma aleatoria. Cuando ambas propiedades evaluadas son
mayores a los valores característicos de diseño, no hay necesidad de seguir la
segunda etapa de las pruebas.
o
La segunda etapa se realiza si como resultado de la primera etapa se obtuvo que
los valores característicos fueron menores a los de diseño. Los resultados de
ambas etapas se deben combinar para formar un solo conjunto de datos.
Finalmente se debe verificar que los valores característicos de módulo de
elasticidad y resistencia a la flexión o tracción paralela, sean mayores o iguales
que los valores de diseño del grado de resistencia especificado. El contenido de
humedad y la densidad se deben registrar para todas las muestras.
-
La evaluación consiste en que si el valor promedio del módulo de elasticidad es mayor o
igual que el valor característico de diseño especificado para el grado de resistencia,
entonces el resultado es “aprobado”. En caso contrario la propiedad se considera
“reprobada”.
-
También la propiedad de resistencia (resistencia a la flexión o a la tracción paralela) se
debe determinar mediante el valor del percentil 5 (R0.05) calculado a través de un ajuste
log-normal de los datos obtenidos de ensayos hasta la rotura. Si el valor del percentil 5 es
mayor o igual al valor de diseño especificado para el grado de resistencia, la propiedad se
considera “aprobada”, en caso contrario se considera “reprobada”.
-
El resultado de la comprobación del método de verificación debe ser “aprobado” sólo
ambas propiedades, módulo de elasticidad y resistencia a la flexión o tracción, son
“aprobadas”. De lo contrario el resultado de la comprobación debe ser “reprobado”. El
resultado “aprobado” de la comprobación se debe interpretar en el sentido de que el
método de verificación no requiere modificación.
145
Se deben mantener registros del proceso completo de comprobación del método de verificación
para respaldar ante cualquier reclamo. Estos registros deben incluir métodos utilizados para el
muestreo y ensayos, resultados obtenidos, y decisiones tomadas.
Finalmente la madera estructural timbrada o identificada de otra forma deberá cumplir con la
totalidad de los requerimientos normativos de la etapa de “verificación de las propiedades”
(control de producción en planta). Una auditoría por una entidad de tercera parte (organismo de
certificación) es un medio adecuado para demostrar este cumplimiento (AS/NZS, 2011c).
Control de producción en planta según sistema norteamericano
Para el control de producción en planta de madera clasificada visualmente, el estándar
norteamericano requiere que se cumplan los siguientes procedimientos (ALSC, 2012):
-
Los clasificadores y personal que realice el marcado de piezas en el aserradero debe ser
autorizado por la agencia acreditada.
-
La agencia acreditada supervisa de forma regular la clasificación visual aplicada en el
aserradero mediante un mínimo de 12 inspecciones anuales, a intervalos
aproximadamente mensuales. Además la clasificación debe ser supervisada en forma
continua durante su producción por personal del aserradero
-
Las inspecciones del producto terminado se basa en la revisión de una muestra aleatoria
de la producción. La inspección consiste en la revisión pieza a pieza de la muestra para
determinar el cumplimiento de la norma de clasificación visual. Debido a que la
clasificación visual no es una ciencia exacta, ya que varía dependiendo de los criterios
visuales de cada clasificador, se tolera aceptable un máximo de 5% de variación respecto a
los límites requeridos de clasificación visual para el grado.
-
En las inspecciones de la agencia acreditada se debe muestrear un número suficiente de
grados y tamaños para evaluar adecuadamente el nivel de competencia de los
clasificadores de la planta. Cuando se obtiene de la muestra que más de un 7,5% de las
piezas se encuentra bajo el grado o más de un 7,5% de las piezas presentan un contenido
de humedad superior al permitido (generalmente debe ser menor al 19%), el lote
muestreado debe ser reclasificado. La agencia debe verificar que el lote hay sido
reclasificado y esté en grado para liberarla para su despacho.
-
Cuando un aserradero tiene más de tres muestreos durante un mes, y el promedio de los
tres o más muestreos mensuales presenta más del 5% de piezas bajo grado o más del 5%
de piezas con un exceso de contenido de humedad, o cualquier muestra presente más del
7,5% bajo grado o 7,5% con exceso de contenido de humedad; la agencia acreditada
deberá aumentar las inspecciones hasta que las nuevas muestras del producto terminado
presenten un promedio menor al 5% de piezas bajo grado y 5% de piezas con exceso de
contenido de humedad, y ninguna muestra presente más de 7,5% de las piezas bajo grado
y 7,5% de piezas con exceso de humedad. Cuando se cumpla esta condición, la cantidad de
inspecciones puede volver a la normalidad.
146
-
Cuando un aserradero tiene menos de tres muestreos durante un mes, y el promedio
móvil de los tres últimos muestreos presente más del 5% de piezas bajo el grado o más del
5% d piezas con un exceso de contenido de humedad, o cualquier muestra presente más
del 7,5% bajo grado o 7,5% con exceso de contenido de humedad; la agencia acreditada
deberá aumentar las inspecciones hasta que las nuevas muestras del producto terminado
presenten un promedio menor al 5% de piezas bajo grado y 5% de piezas con exceso de
contenido de humedad, y ninguna muestra presente más de 7,5% de las piezas bajo grado
y 7,5% de piezas con exceso de humedad. Cuando se cumpla está condición, la cantidad de
inspecciones puede volver a la normalidad.
Para el control de producción en planta de madera clasificada por máquina bajo sistema MSR y
MEL, el estándar norteamericano requiere que se cumplan los siguientes procedimientos (ALSC,
1998):
-
-
La agencia de control de calidad debe requerir que el aserradero que realice actividades
de control de calidad diarias en la producción, las cuales deben incluir como mínimo los
siguientes aspectos:
o
Medición del módulo de elasticidad fuera de línea
o
Ensayos de resistencia fuera de línea, para verificar los valores admisibles de
flexión y/o tracción paralela asignados al grado. El equipo de carga de prueba
debe ser capaz de someter a la madera a una tensión de al menos 2,1 veces el
valor de la propiedad asignada al grado (Este requerimiento no es obligatorio para
plantas que producen madera bajo el sistema MSR).
o
Verificar los resultados de ensayos diarios respecto a los requerimientos de
control de calidad establecidos por la agencia acreditada por el ALSC.
o
Se deben establecer procedimientos para la reclasificación de piezas de madera
identificadas como no conformes, según los procedimientos de control de calidad.
o
Todas las agencias deberán realizar ensayos periódicos de al menos un grado, un
tamaño y una especie para verificar que se cumplan los criterios mínimos de
calidad estructural establecidos en la etapa de evaluación inicial. Se considera
adecuado realizar estos ensayos en forma semestral, cuando el aserradero utiliza
un control de calidad CUSUM (método de control estadístico de Sumas
Acumulativas). Para madera producida bajo el sistema MSR, se debe realizar
ensayos para determinar el módulo de elasticidad, y resistencia en flexión o
resistencia a la tracción paralela (UTS). Para la madera producida bajo el sistema
MEL, se debe realizar ensayos para determinar módulo de elasticidad, resistencia
en flexión, y resistencia en tracción paralela.
Las agencias acreditadas por el ALSC deben asegurar el cumplimiento de las siguientes
actividades:
147
-
o
Deben proporcionar a el ALSC todos los procedimientos de certificación y control
de calidad que utilizan para autorizar la producción de madera estructural
clasificada por máquina en los aserraderos
o
Se deben utilizar procedimientos de calificación y control de calidad en planta
para evaluar el rendimiento de la producción, que sean al menos equivalentes a
los requisitos establecidos por la agencia redactora de reglas correspondiente.
Esto se puede demostrar a través de una comparación documentada de los
procedimientos de los procedimientos de calificación y control de calidad,
incluyendo la metodología de análisis estadístico utilizada.
o
Las agencias acreditadas y la agencia redactora de reglas, deben llevar a cabo un
mínimo de 12 inspecciones al año, a intervalos aproximadamente mensuales, que
incluya una evaluación de los criterios visuales de madera clasificada por máquina
en producto terminado (marcado en un grado).
o
Se deben revisar en planta los registros de control de calidad como parte de cada
inspección. Los informes de inspección deben contener las deficiencias
encontradas y las acciones correctivas tomadas.
o
Los registros de ensayos fuera de línea en planta se deben conservar por lo menos
durante un año.
o
Se debe considerar la reclasificación de piezas marcadas en un grado, cuando los
resultados de control de calidad en planta indiquen que el proceso se encuentra
fuera de control.
o
Se requiere que los equipos de prueba utilizados en planta sean periódicamente
verificados, al menos una vez por mes, por personal del aserradero. Además, se
requiere una calibración anual por un laboratorio de tercera parte.
o
Se debe verificar que las marcas del grado aplicadas a la madera clasificada
mecánicamente sea legibles, y se distingan de las marcas aplicadas a madera
clasificada visualmente.
o
Se deben proporcionar procedimientos de reinspección para la madera clasificada
por máquina, en caso de que el aserradero tenga algún reclamo de clientes o el
mercado respecto a la calidad del producto.
El ALSC ha establecido las siguientes políticas de supervisión para dar cumplimiento a su
responsabilidad de dar cumplimiento a su responsabilidad de vigilar a las agencias en el
proceso de control de la madera clasificada por máquina:
o
El ALSC inspeccionará el producto terminado para determinar si cumple con los
requerimientos visuales para madera clasificada por máquina.
148
o
El ALSC puede revisar los registros de los aserraderos para determinar si se están
manteniendo los registros requeridos por sus agencias.
o
El ALSC puede revisar los registros de las agencias acreditadas para determinar si
se están realizando las inspecciones mensuales.
o
El ALSC puede requerir pruebas de una muestra de producto terminado, marcado
en grado, para tener evidencia que permita confiar en los procedimientos de
control de calidad aplicados en el aserradero por la agencia acreditada.
6.3 Marcado de piezas clasificadas
Cada pieza de madera clasificada, que cumpla con las etapas de evaluación de la conformidad,
debe marcarse en forma clara e indeleble con datos que permitan especificar sus características
técnicas y garantizar la trazabilidad del producto.
Marcado según estándar Europeo
El sistema europeo establece dos métodos de marcado de piezas clasificadas que cumplan con los
requerimientos de ensayo y evaluación de la conformidad (evaluación inicial más control de la
producción en planta) especificado en la serie de normas EN 14081. Los dos métodos de marcado
son (CEN, 2011):
a) Marcado de pieza individual: el cual señala que cada pieza de madera estructural
clasificada debe estar claramente e indeleblemente marcada para proporcionar la
información requerida por el estándar europeo. Además, la información requerida por el
estándar europeo se debe entregar en un documento comercial, acompañando cada
paquete de madera clasificada. Este método de marcado puede ser utilizado en madera
clasificada visualmente y clasificada mecánicamente.
b) Marcado de paquete: el cuál señala que cada paquete de madera estructural clasificada
debe estar claramente e indeleblemente marcado con una etiqueta adjunta al paquete
para proporcionar la información requerida por el estándar europeo. Además, dicha
información debe ser entregada en un documento comercial, acompañando cada paquete
de madera clasificada. Este método de marcado puede ser utilizado solo en madera
clasificada visualmente.
149
La información requerida para el marcado en cada pieza de madera clasificada o en el paquete es
la siguiente (CEN, 2011):
-
Nombre o marca de identificación del productor.
-
Parámetros que describen la madera y su propósito de uso:
o
o
o
o
o
o
-
Las prestaciones sobre determinadas características técnicas de la madera, tales como
módulo de elasticidad, la resistencia a la flexión, resistencia a la compresión,
resistencia a la tracción, resistencia al cizalle, declaradas mediante referencia a una
calidad o clase resistente determinada:
o
o
-
Grado de resistencia
Norma de clasificación, cuando se clasifica visualmente
Letra “M”, cuando se clasifica por máquina.
La leyenda “DRY GRADED” o “CLASIFICADA EN SECO” para madera clasificada
en estado seco.
Número del código de identificación que identifica el producto en la
documentación de acompañamiento.
Uso final específico de la madera si es pertinente.
Para madera clasificada visualmente, la calidad puede asignarse a una clase
resistente según lo especificado en el estándar EN 1912
Para madera clasificada mecánicamente, la calidad o clase resistente puede
tomarse del estándar EN 14081-4
Las letras “PT” cuando la madera ha sido tratada contra ataque biológico.
Las figuras 6.32 y 6.33 muestran ejemplo de marcas de madera estructural bajo los requerimientos
del sistema europeo. La figura 6.32 es un ejemplo de marca de madera clasificada por máquina,
donde se puede observar la identificación del productor (GAT), referencia a las normas de
evaluación de la conformidad (EN 14081 / EN 338), el grupo de especies (WPPA: Redwood&
whitewood), logo de conformidad europea (CE), condición de humedad al momento de su
clasificación (Dry graded); identificación del organismo certificador (1245 correspondiente a la
empresa CATG), identificación de madera clasificada por máquina (M), y finalmente la clase
resistente (C16) (CATG, 2013).
En tanto, la figura 6.33 muestra un ejemplo de marca de madera clasificada visualmente, donde se
puede observar la identificación del productor (GAT), referencia a las normas de evaluación de la
conformidad (EN 14081), norma de clasificación visual (BS 4978), el grupo de especies (WPPA:
Redwood& whitewood), logo de conformidad europea (CE), condición de humedad al momento
de su clasificación (Dry graded); identificación del organismo certificador (1245 correspondiente a
la empresa CATG), grado estructural visual (GS), y finalmente la clase resistente (C16) (CATG,
2013).
150
Figura 6.32: Ejemplo de timbre CE para madera estructural clasificada por máquina
Fuente: CATG, 2013
Figura 6.33: Ejemplo de timbre CE para madera estructural clasificada visualmente
Fuente: CATG, 2013
Además los lotes de madera marcados, deben ser acompañados por un documento comercial que
debe contener la siguiente información (CEN, 2011):
-
Número de identificación del código, que se refiere a los productos correspondientes
-
Mención a la norma EN 14081 y su año de edición
-
Descripción de la madera, declarada mediante:
o
o
Código de la especie (ver ejemplos tabla 6.29) o combinación de especies (ver
ejemplos tabla 6.30)
Código identificando el país o región de origen.
151
-
Grado de durabilidad natural de la madera:
o
Cuando no tiene tratamiento de preservación (por ejemplo: durabilidad
natural): declarada como clasificación contra los hongos destructores de
madera, insectos, termitas y horadadores marinos, según la EN 350-2 o
o
Cuando tiene tratamiento de preservación según EN 15228: indicando “PT” e
información adicional según EN 15228.
Tabla 6.29: Ejemplos de Códigos de marca para especies únicas (clasificadas en la EN 13556)
Nombre especie
norma
Especie Botánica
País publicación regla Origen
visual de clasificación
Ekki
Lophira alata
Países Bajos
a
Código
Africa Oeste
LOAL
UK
Douglas fir
Pseudotsuga menziesii
Francia, Alemania, UK
Francia,
Alemania, UK
PSMN
Silver fir
Abies alba
Alemania, Austria
CNE Europa
ABAL
Países Nórdicos
NNE Europa
Greenheart
Ocotea rodiaei
UK
Guyana
OCRD
Radiata pine
Pinus radiata
España
España
PNRD
Iroko
Milicia excelsa
UK
Africa
MIXX
Milicia regia
Fuente: CEN, 2011.
152
Tabla 6.30: Ejemplos de códigos de marca para combinaciones de especies
a
Nombre comercial
especie
Especie botánica
País editor regla
clasificación visual
Origen
Código
especie
British pine
Pinus nigra
UK
UK
WPNN
UK, USA, Canadá
USA, Canadá
WPSM
Francia
Francia
WPNP
UK
Europa CNE
WPPA
Abies alba
Francia
Francia
WPCA
Picea abies
Países Bajos
Europa NC
Alemania
Europa CNE
UK
Europa CNE
Pinus sylvestris
Douglas fir-larch
Larix occidentalis
Pseudotsuga menziesii
Pines
Pinus nigra
Pinus pinaster
Pinus sylvestris
Redwood&
whitewood
Abies alba
Picea abies
Pinus sylvestris
Spruce & fir
Whitewood
a
Códigos de origen de EN 1912 son: Europa CNE es centro, norte y este de Europa, Europa NNE es norte y
noreste de Europa, Europa NC es norte y centro de Europa.
Fuente: CEN, 2011
Marcado según estándar Australiano-neozelandés
Cuando la producción cumple con los requerimientos del estándar AS/NZS 1748, cada pieza de
madera debe ser marcada en forma legible, permitiendo identificar la siguiente información
(figura 6.34) (AS/NZS; 2011):
-
Identificación del productor
Referencia al estándar AS/NZS 1748.1 o el número genérico de la serie de estándar 1748
Si la madera se encuentra en estado seco, se debe incluir la leyenda “madera seca”
El marcado de la madera se debe realizar con una identificación o sello que debe permanecer
legible durante servicio, o etiqueta que no se pueda quitar sin daño evidente a la marca. Se
recomienda colocar las marcas en las piezas clasificadas cada 1200 mm o menos, ya que en
muchas aplicaciones las piezas se utilizan en largos más cortos que los largos de producción
(AS/NZS, 2011).
153
Figura 6.34: Ejemplo de marca de madera estructural bajo el sistema australiano-neozelandés
Mill Identification
MGP 12
Certification
body
or logo mark
Marcado
según estándar
norteamericano
AS/NZS 1748
Marcado según estándar norteamericano
En Canadá y Estados unidos, cada agencia acreditada debe entregar al Consejo de revisión del
ALSC procedimientos para el marcado de piezas clasificadas. También, cada agencia acreditada
debe mantener una supervisión de buena fe bajo la cual cada aserradero autorizado a utilizar el
símbolo registrado de la agencia en conjunto con la marca de calidad, será inspeccionado
regularmente respecto al correcto uso de dichas reglas de marcado establecidas por la agencia
(Kretschmann, D.; Grenn, D. 2010). El ALSC mantiene un catálogo de marcas de calidad de las
agencias acreditadas (ALSC, 2013).
Las marcas de madera estructural bajo el sistema ALSC deben estar sujetas a las siguientes
condiciones (USDC – NIST. 2010):
14
-
La marca significa que la madera cumple con las condiciones de dimensión, grado y
secado de las reglas bajo las cuales fue clasificada.
-
Se debe utilizar una marca distinguible, registrada y que simbolice la supervisión de la
clasificación por una agencia acreditada. Los especificadores, compradores y
consumidores pueden revisar el catálogo de marcas de grado de las agencias acreditadas
publicado por el ALSC14
-
Todas las piezas de madera y/o paquetes de madera de un grado determinado deberá
estar marcados de acuerdo al grado especificado. La mezcla de piezas de madera
marcadas como estructural con otras piezas sin marcas no es permitida.
-
La marca de grado de la madera debe incluir una identificación o designación del nombre
comercial de las especies o grupos de especies, de los cuales se produjo la madera
estructural.
Disponibles en el sitio web www.alsc.org
154
Todas las marcas de grado visual aprobadas, tienen que incluir los siguientes cinco elementos de
información (figura 6.35) (ALSC, 2013):
(a) Marca comercial registrada de la agencia acreditada
(b) Identificación del aserradero: Nombre del productor, marca, o número asignado a la
planta
(c) Grado estructural: número o abreviación del nombre
(d) Identificación de especies: nombre o abreviación de la especie individual o grupo de
especies
(e) Condición de secado: Contenido de humedad, clasificado como:
o
“S-Dry”: 19% de contenido de humedad máximo
o
“MC15”: 15% de contenido de humedad máximo
o
“KD”: Secado en cámara para el contenido de humedad indicado en las reglas de
clasificación
o
“S-Grn”: contenido de humedad sobre el 19% (sin secado)
Las marcas de grado de madera clasificada por máquina, también incluyen los cinco elementos de
información expuestos anteriormente para madera clasificada visualmente, modificándose la
designación del grado estructural que para madera MSR está compuesto por la resistencia la
flexión asignada (Fb o f) en [psi] y el módulo de elasticidad asignado (E) en [millones de psi]; y para
madera MEL se utiliza el formato M-XX. También para madera MSR se puede añadir la sigla “MSR”
o la frase “Machine Rated” (ver figuras 6.36 y 6.37) (ALSC, 2013).
Finalmente, en la figura 6.38 se observa un ejemplo típico de marcado de madera estructural
clasificada visualmente, en el cual se debe incorporar la identificación o marca registrada de la
agencia acreditada por el ALSC para la inspección (PLIB, Pacific Lumber Inspection Bureau),
número o marca que identifique al productor (00), identificación de la agencia redactora de regla
(NLGA Rule), grado estructural (N°1), condición de humedad (S-Dry), y finalmente la especie o
grupo de especies (S-P-F, Spruce-Pine-Fir) (ALSC, 2013).
Figura 6.35: Esquema de marca de grado visual bajo el sistema ALSC
Fuente: ALSC, 2013
155
Figura 6.36: Esquema de marca de grado por máquina MSR bajo el sistema ALSC
Fuente: ALSC, 2013.
Figura 6.37: Esquema de marca de grado por máquina MEL bajo el sistema ALSC
Fuente: ALSC, 2013.
156
Figura 6.38: Ejemplo de marca de grado típica bajo el sistema ALSC
Fuente: ALSC, 2013.
157
7. CONSIDERACIONES Y CONCLUSIONES PARA UN SISTEMA DE
CERTIFICACIÓN DE MADERA ESTRUCTURAL EN CHILE
Basándose en el esquema de normativo que existe en los sistemas de certificación de Europa,
Australia-Nueva Zelanda, y Norteamérica, se puede realizar un cruce con el conjunto de normas
existentes en Chile, y evidenciar las especificaciones faltantes para establecer las bases técnicas de
un sistema de certificación de madera estructural en el país (tabla 7.1).
De la tabla 7.1 se puede observar que dentro de los requerimientos generales para la certificación
de calidad de madera estructural, existen todas las normas necesarias para completar
satisfactoriamente la etapa de “requerimientos de ensayos y/o evaluación”. Sin embargo, no
existen especificaciones para la etapa de “evaluación de la conformidad”, tanto para las
actividades de evaluación inicial y control de la producción en el aserradero. Finalmente, las
normas chilenas de clasificación visual especifican los requerimientos de información para el
marcado de madera estructural, faltando especificaciones para madera clasificada por máquina.
Es importante señalar que el Modelo ISO/CASCO 3, el cual incluye un ensayo de prototipo de la
producción más el ensayo de muestras obtenidas desde la planta, es el que más se adecúa a los
requerimientos de los sistemas de certificación que actualmente funcionan a nivel internacional.
Además, contar con de organismos de certificación en el mercado nacional, acreditados bajo la
norma NCh 2411, asegura que estos operen sistemas de certificación de tercera parte en forma
consistente y confiable, facilitando así su aceptación a nivel nacional.
Finalmente, respecto a la certificación de madera preservada, en Chile solo existen normas de
ensayo para determinar la calidad del tratamiento de preservación, faltando especificaciones
sobre la evaluación de la conformidad (evaluación inicial y control de producción en plantas de
impregnación) y el marcado de piezas preservadas. Se requiere de un estudio que permita revisar
las normas de certificación de madera preservada y una validación de estas al mercado nacional.
158
Tabla 7.1: Normas chilenas existentes dentro de un esquema normativo para certificar madera
estructural en países de alto uso de este material.
Esquema normativo basado en los estándares internacionales
1.
1.1 Dimensiones y tolerancias
Requerimientos
1.2 Contenido de humedad
de ensayo y/o
1.3 Durabilidad natural y preservación
evaluación
1.4 Clasificación estructural
NCh 2824 - NCh 174
NCh 2827 - NCh 176/1
NCh 819 - NCh 789
(sólo aplicable a pino radiata)
NCh 1207 - NCh 1970/1 - NCh
1970/2
1.5 Ensayos físicos y mecánicos de madera
clasificada por su resistencia
NCh 3028/1
1.6 Muestreo y evaluación de valores
característicos de madera clasificada por su
resistencia
NCh 3028/2
2. Evaluación de 2.1 Evaluación inicial de la producción
la conformidad
2.2 Control de producción en el aserradero
3. Marcado
Norma chilena asimilable
3.1 Marcado de piezas y paquetes de
madera clasificada
Sin norma
Sin norma
NCh 1207 – NCh 1970/1 – NCh
1970/2
(sólo aplicable a clasificación
visual)
7.1 Consideraciones para adaptar sistemas internacionales de certificación de madera
estructural para el mercado nacional
Para establecer una propuesta técnica de un sistema de certificación de madera estructural para el
mercado nacional, se puede establecer en la adaptación de uno de los sistemas internacionales
revisados: europeo, australiano-neozelandés, o norteamericano. Sin embargo, se deben tener
ciertas consideraciones técnicas que se deben tener presente, las cuales se exponen en los
apartado 7.1.1, 7.1.2, y 7.1.3.
159
7.1.1
Consideraciones para adaptar el sistema europeo
Para adaptar el sistema europeo de certificación de madera estructural al mercado nacional, es de
interés los siguientes aspectos técnicos:
-
Los requerimientos sobre dimensiones y tolerancias, contenido de humedad, y
preservación se debe basar en la normativa chilena vigente
-
Existen dos opciones para los grados estructurales de madera:
o
Mantener los actuales grados estructurales para pino radiata y otras especies
crecidas en Chile, y asignarles tensiones admisibles en forma directa.
o
Incorporar un sistema de clases resistentes, similar al utilizado en el mercado
europeo. Para esto se requiere:

Establecer una norma chilena similar a la norma europea EN 338, que
permita establecer los valores para el diseño de cada clase resistente.
Para esto se debe realizar un estudio que permita adecuar los valores
característicos del sistema de clases resistentes que son determinados
por la norma europea EN 384, a los valores característicos utilizados en el
mercado nacional a través de la norma chilena NCh 3028/2.

La norma chilena similar a la norma EN 338, también debe establecer los
requerimientos de resistencia, rigidez y densidad que debe cumplir la
madera clasificada por máquina para ser asignada a una clase resistente.

Establecer una norma chilena similar a la norma europea EN 1912, que
permita establecer una asignación de las calidades visuales y especies, al
sistema de clases resistentes. Para esto se debe realizar un estudio que
permita correlacionar los grados estructurales visuales de las actuales
normas chilenas de clasificación (NCh 1207, NCh 1970/1, y NCh 1970/2)
con el sistema de clases resistentes.
-
Los esquemas de ensayos para determinar propiedades físicas y mecánicas de madera
clasificada por su resistencia en tamaño estructural, junto a la determinación de valores
característicos, se deben basar en la normativa chilena vigente (NCh 3028/1 y NCh
3028/2, respectivamente).
-
Establecer una norma chilena similar a la norma europea EN 14081-1, que permita
establecer los requerimientos generales para la evaluación de la conformidad de la
madera estructural. Esta norma debe especificar los requerimientos tanto para madera
clasificada visualmente como para madera clasificada por máquina. Para esto se debe
considerar:
160
o
Especificar los requerimientos de evaluación de la conformidad, incluyendo los
procedimientos para evaluación inicial de la producción y para el control de la
producción en el aserradero. Además, se debe especificar los requerimientos de
información para el marcado de piezas clasificadas.
o
En el caso de la madera clasificada por máquina, se puede especificar
requerimientos sólo para el sistema de “producción controlada”, debido a que en
Chile la cantidad de especies y grados que se pueden obtener de un aserradero
no es tan variada, ya que en general los aserraderos del país se dedican a la
producción de una especie o de un grupo de especies de características de
trabajabilidad similares, por lo que se pueden realizar controles de calidad
durante la producción. Además, el sistema de “máquina controlada” requeriría
de un esfuerzo de investigación importante para determinar los ajustes (settings)
de diferentes máquinas de clasificación a las especies madereras chilenas.
-
establecer los requerimientos de evaluación de inicial para madera clasificada por
máquina bajo el sistema “producción controlada”.
-
establecer los requerimientos para la etapa de control de producción en planta para
madera clasificada por máquina bajo el sistema de “producción controlada”. Para esto se
debe considerar:
o
El control de producción en planta para madera clasificada visualmente no
considera ensayos de prueba, y solo se basa en inspecciones visuales por parte
del control de calidad del propio aserradero y del organismo certificador. Debido
a que en Europa existe una larga escuela de clasificadores visuales estructurales,
esta forma de controlar la producción puede ser aplicado sin mayores
inconvenientes y da garantías al mercado. Sin embargo, en Chile no existe una
escuela ni una masificación del oficio de clasificador visual estructural en los
aserraderos, por lo que basar el control de producción en inspecciones visuales
puede generar problemas en la aceptación o rechazo de lotes de madera, debido
a potenciales diferencias en la interpretación de una norma de clasificación que
da un clasificador respecto a otro. El basar un control de producción en planta
basado sólo en inspecciones visuales puede requerir de años de implementación
para que funcione sin mayores complicaciones.
o
Incluir los requerimientos de control de producción en planta para madera
clasificada por máquina para sistema “producción controlada” especificados en la
norma europea EN 14081-3, considerando que este control requiere de un
estudio que permita determinar las constantes adecuadas para el control por
sumas acumulativas (CUSUM) para los grados estructurales del mercado nacional.
161
7.1.2
Consideraciones para adaptar el sistema australiano-neozelandés
Para adaptar el sistema australiano-neozelandés de certificación de madera estructural al mercado
nacional, es de interés los siguientes aspectos técnicos:
-
-
Utilizar el sistema de grados-F que actualmente se encuentra especificado en la normativa
chilena de cálculo de estructuras en madera (NCh 1198),
-
Establecer la asignación de grados-F a través de cualquier método de clasificación, ya sea
visual o mecánico, basándose en requerimientos de resistencia y rigidez que debe cumplir
la madera clasificada por su resistencia de tamaño estructural.
-
3028/2, respectivamente). Cabe destacar que la norma chilena para la determinación de
propiedades físicas y mecánicas (NCh 3028/2), especifica los mismos esquemas de ensayo
que la norma homologa del sistema australiano-neozelandés (AS/NZS 4063.2)
-
Establecer una norma chilena similar a la norma australiano-neozelandesa AS/NZS 1748.1,
que permita establecer los requerimientos generales para la evaluación de la
conformidad de la madera estructural. Esta norma debe especificar los requerimientos
tanto para madera clasificada visualmente como para madera clasificada por máquina.
Para esto se debe considerar:
o
-
procedimientos de “calificación del método de clasificación” y la “verificación de
propiedades” durante la producción del aserradero. Además se debe especificar
los requerimientos de información para el marcado de piezas clasificadas.
Establecer una norma chilena similar a la norma australiano-neozelandesa AS/NZS 1748.2,
que permita establecer los requerimientos para la etapa de “calificación del método de
clasificación”. Esta norma debe especificar los requerimientos tanto para madera
clasificada visualmente como para madera clasificada por máquina. Para esto se debe
considerar:
o
Especificar los ensayos y análisis correspondientes a la fase I, sólo para una
escuadría de madera que sea de uso común en el mercado nacional. Escuadrías
de uso común para el mercado nacional que son recomendables ensayar pueden
ser 2x4, 2x5, 2x6, por ejemplo.
o
El análisis de la fase I para determinar las propiedades indicadoras y los valores
objetivos debe considerar el uso de las tensiones admisibles dispuestas para los
162
grados estructurales especificados en el normativa chilena; además de utilizar los
valores característicos del material clasificado evaluados según la normativa
chilena (NCh 3028/1 y NCh 3028/2)
o
-
7.1.3
Especificar que el análisis de coeficientes de correlación de la fase II sólo se
aplique a madera clasificada por máquina
Establecer una norma chilena similar a la norma australiano-neozelandesa AS/NZS 4490,
que permita establecer los requerimientos para la etapa de “verificación de propiedades”
durante la producción del aserradero. Esta norma debe especificar los requerimientos
o
Los métodos estadísticos de control de producción, tanto el de “pruebas y
análisis” y el de sumas acumulativas (CUSUM), requieren de un estudio que
permita validarlos para los grados estructurales especificados en la normativa
chilena.
o
El control de producción en planta que se utiliza para madera clasificada en forma
visual o por máquina, es el mismo. Este se basa en el “performance” de la
producción, es decir que independiente del método de clasificación, lo
importante es que mediante los procedimientos de control de la producción se
demuestre que la madera cumple con los requerimientos de resistencia y rigidez
para el grado estructural especificado. Debido a la poca masificación de la
clasificación visual en los aserraderos del país, este método de control de
producción se ve apropiado para evitar problemas de interpretación de las
normas de clasificación visual entre productores e inspectores (organismos de
certificación, laboratorios de ensayo u otro), ya que la forma de decidir si un
clasificador está utilizando buenos criterios visuales será mediante ensayos
objetivos de resistencia y rigidez de la madera.
Consideraciones para adaptar el sistema norteamericano
Para adaptar el sistema norteamericano de certificación de madera estructural al mercado
nacional, es de interés los siguientes aspectos técnicos:
-
-
Mantener los actuales grados estructurales para pino radiata y otras especies crecidas en
Chile.
163
-
3028/2, respectivamente). Se debe destacar que la norma chilena para determinar
valores característicos (NCh 3028/2) se basa completamente en la norma norteamericana
ASTM D2915.
-
Establecer una norma chilena similar a la documento normativo para productos PS-20,
que permita establecer los requerimientos generales para la evaluación de la
conformidad de la madera estructural. Esta norma debe especificar los requerimientos
o
procedimientos para evaluación inicial de la producción y para el control de la
producción en el aserradero. Además, se debe especificar los requerimientos de
información para el marcado de piezas clasificadas.
o
Incluir los requerimientos establecidos en el “Reglamento para el cumplimiento
para madera ALSC”, en la “Política para madera clasificada por máquina ALSC”,
que permita establecer los requerimientos de evaluación de inicial en el
aserradero.
o
Incluir los requerimientos establecidos en el “Reglamento para el cumplimiento
para madera ALSC”, en la “Política para madera clasificada por máquina ALSC”,
que permita establecer los requerimientos de inspección y re-inspección durante
la producción de un aserradero.
o
Tanto los requerimientos de evaluación inicial como las inspecciones y reinspecciones en planta para madera clasificada visualmente no consideran
ensayos de prueba, y solo se basan en la estricta aplicación de las normas de
clasificación a través de inspecciones por parte del control de calidad del propio
aserradero y del organismo certificador. Estados Unidos, a través de su
Laboratorio de Productos Forestales, es el país que creó el método de
clasificación visual estructural en el año 1924 (Fernández-Golfín et al, 2001), por
lo que el mercado norteamericano ha desarrollado una gran experiencia de
clasificadores visuales estructurales en los aserraderos durante décadas. En Chile,
esta forma de evaluación inicial y de control de la producción pueden generar
problemas en la aceptación o rechazo de lotes de madera, debido a potenciales
diferencias en la interpretación de una norma de clasificación que da un
clasificador respecto a otro, debido a la poca masificación de los clasificadores
visuales en el mercado nacional. Basar un control de producción en planta sólo en
inspecciones visuales puede requerir de años de implementación para que
funcione sin mayores complicaciones.
164
o
En los requerimientos de control de producción en planta para madera clasificada
por máquina se requiere de un estudio que permita determinar las constantes
adecuadas para el control por sumas acumulativas (CUSUM) para los grados
estructurales del mercado nacional.
7.2 Propuesta de bases para un sistema de certificación de madera estructural en Chile
Se entrega una propuesta basada en el modelo australiano-neozelandés, debido a que su enfoque
en el “performance” del producto, puede subsanar potenciales problemas de “incertidumbre” de
la calidad de la madera clasificada visualmente, debido a la poca experiencia y masificación de los
clasificadores visuales en el mercado nacional.
La siguiente propuesta de bases para un sistema de certificación de madera estructural en Chile
tiene como objetivo la certificación del producto en el mercado nacional. Se presenta un sistema
básico de certificación utilizando aspectos principalmente de evaluación de la conformidad del
estándar australiano-neozelandés.
Es importante recalcar que esta es una propuesta técnica, y que para su potencial uso debe ser
consensuada y validada mediante producciones pilotos, por la industria maderera nacional,
principalmente la PYME. La industria maderera nacional puede elegir basarse en otro sistema
internacional de certificación por motivos de interés comercial, en ese caso se recomienda revisar
las consideraciones expuestas en el apartado anterior.
7.2.1
Requerimientos de ensayo y/o evaluación
Los requerimientos de ensayo y/o evaluación que se deben especificar para la producción de
madera estructural deben especificar los requerimientos siguientes.
7.2.1.1 Dimensiones y tolerancias
Las dimensiones comerciales y sus respectivas tolerancias para madera aserrada y cepillada de
destinada a usos estructurales, se deben ajustar a las establecidas en la norma chilena NCh 2824
para el caso de pino radiata; y en la norma chilena NCh 174 para el caso del resto de las especies
madereras nacionales.
Especificaciones diferentes a las establecidas en la norma, podrán ser convenidas mediante
acuerdo escrito entre comprador y vendedor.
7.2.1.2 Contenido de humedad
El contenido de humedad de cada pieza de madera aserrada o cepillada de pino radiata destinada
a uso estructural, debe ser menor a un 19%. La medición del contenido de humedad se debe
realizar mediante el uso de xilohigrómetros portátiles, cuyo uso y calibración se apeguen a las
especificaciones de la norma chilena NCh 2827.
165
7.2.1.3 Preservación
La madera aserrada y cepillada de pino radiata destinada a usos estructurales debe cumplir con los
requisitos de retención y penetración de solución preservante especificados en la norma chilena
NCh 819, según uso y riesgo esperado.
7.2.1.4 Clasificación por resistencia
La madera aserrada o cepillada debe clasificarse visualmente o mecánicamente. Si la clasificación
se ha realizado antes del proceso de cepillado, y siempre que la reducción por cepillado no supere
los 4 mm para medidas menores o iguales a 49 mm, o 5 mm para medidas entre 50 y 150 mm, o 6
mm para medidas superiores a 150 mm; se debe considerar que la clasificación se mantiene. Si la
reducción por cepillado es mayor, la madera debe volver a clasificarse.
Para la clasificación estructural del pino radiata se debe considerar lo siguiente:
-
La clasificación visual debe realizarse según los requisitos de la norma chilena NCh 1207.
Los valores admisibles para los grados visuales se describen en la norma chilena NCh
1198.
-
La clasificación mecánica debe cumplir con los valores admisibles para la resistencia a la
flexión, a la tracción paralela, a la compresión paralela, y al cizalle paralelo, junto a la
rigidez en flexión, requeridos para el grado de resistencia mecánico descritos en la norma
chilena NCh 1198.
Para la clasificación estructural de todas las especies latifoliadas y coníferas, excepto pino radiata,
se debe considerar lo siguiente:
-
La clasificación visual de la madera de especies latifoliadas, debe realizarse según los
requisitos de la norma chilena NCh 1970/1.
-
La clasificación visual de la madera de especies coníferas debe realizarse según los
requerimientos de la norma chilena NCh 1970/2.
-
Los grados visuales pueden ser asignados a un grado-F descrito en la norma chilena NCh
1198, mediante dos alternativas:
o
Según la metodología de agrupamiento de especies y asignación de grados-F
descrito en las normas chilenas NCh 1989 y NCh 1990
o
Mediante ensayos de madera clasificada por su resistencia de tamaño estructural,
bajo cualquier norma visual, cumpliéndose que los valores característicos
calculados para las propiedades de resistencia a la flexión, tracción paralela,
compresión paralela y cizalle paralelo, junto a la rigidez en flexión, sea mayores o
iguales a las tensiones admisibles asignadas para el grado-F.
166
-
La clasificación mecánica debe cumplir con los valores admisibles para la resistencia a la
flexión, a la tracción paralela, a la compresión paralela, y al cizalle paralelo, junto a la
rigidez en flexión, requeridos para el grado-F asignado, descrito en la norma chilena NCh
1198.
7.2.1.5 Ensayos físicos y mecánicos de madera clasificada por su resistencia
La determinación de propiedades de resistencia y rigidez debe realizarse bajo las especificaciones
de la norma chilena NCh 3028/1.
7.2.1.6 Determinación de valores admisibles
La determinación de los valores admisibles se debe realizar según las especificaciones de la norma
chilena NCh 3028/2.
7.2.2
Evaluación de la conformidad
La conformidad con los requisitos de la normativa chilena para la certificación de madera
estructural, debe demostrarse mediante:
- Evaluación de inicial de la producción
- Control de la producción en el aserradero
Todos los registros que evidencien los controles de evaluación de la conformidad se deben
conservar durante diez años como mínimo.
7.2.2.1 Evaluación inicial de la producción
Cada aserradero debe cumplir requerimientos bajo el presente estándar para evaluar inicialmente
la producción de madera estructural. Estos requisitos se aplican a madera clasificada visualmente
y clasificada por máquina.
Si existe un número de plantas que vaya a utilizar el mismo método de clasificación para producir
los mismos grados de resistencia, utilizando el mismo recurso maderero; pueda agrupar los datos
y compartir la evaluación inicial.
La evaluación se debe limitar a un conjunto definido de grados estructurales producidos a partir
de un recurso maderero específico. Este recurso se debe describir por la especie o grupo de
especies, región del bosque o plantación, etc.
Se considerará la evaluación inicial aprobada, siempre que se cumplan con los siguientes
requisitos:
-
Todos los valores característicos de la madera clasificada por su resistencia, deben ser
mayores a las tensiones admisibles especificadas para el grado asignado, según lo
requerido por las pruebas y análisis de la fase I
167
-
Las propiedades indicadoras presentadas y los valores objetivos de la propiedad
indicadora son calculados de acuerdo al procedimiento de pruebas y análisis de fase I
-
Sólo para madera clasificada por máquina, los coeficientes de determinación de las
propiedades indicadoras deben cumplir con los requerimientos especificados en las
pruebas y análisis de fase II
-
Se debe preparar un informe de evaluación inicial de la producción.
Pruebas y análisis de fase I
Las pruebas y análisis de fase I, se basan en establecer los valores admisibles de todas las
propiedades importantes de la madera clasificada, a través de en un muestreo aleatorio y ensayos
mecánicos de piezas de tamaño estructural dispuestas en forma aleatoria.
Se debe extraer una muestra aleatoria de la producción normal del aserradero, la cual debe ser
representativa del recurso maderero, aplicando el método de clasificación estructural propuesto.
Las muestras deben ser de al menos 50 piezas para cada tipo de ensayo requerido y para cada
grado de resistencia. La muestra debe corresponder a una escuadría común de la producción de
madera estructural del aserradero.
Todas las muestras deben ser ensayadas mecánicamente según las especificaciones de la norma
chilena NCh 3028/1, considerando una posición aleatoria de la pieza de madera en el esquema de
ensayo. Las pruebas requeridas son:
-
Resistencia a la flexión.
Módulo de elasticidad en flexión.
Resistencia a la tracción paralela a las fibras.
Resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Resistencia al cizalle.
A partir de los resultados de los ensayos requeridos, se deben obtener los valores característicos y
coeficientes de variación de cada propiedad ensayada, en cada grado estructural a evaluar. Este
análisis de resultados se debe realizar de acuerdo a lo especificado en la norma chilena NCh
3028/2.
El criterio de calificación para cada propiedad estructural es que el valor característico de la
muestra, debe ser mayor o igual que la tensión admisible para el diseño especificado para el grado
estructural correspondiente. Este criterio se aplica tanto a los datos de módulo de elasticidad y
resistencia.
Se deben considerar las siguientes propiedades indicadoras:
-
Módulo de elasticidad en flexión, en representación de las propiedades de módulo de
elasticidad, resistencia a la compresión paralela a las fibras, y resistencia al cizalle paralelo
a las fibras.
-
Resistencia a la flexión, en representación de la resistencia a la flexión y la resistencia a la
tracción paralela a las fibras.
168
Para cada propiedad indicadora, se deben calcular los valores objetivos según lo expuesto en la
tabla 7.2. Estos valores se utilizan para establecer relaciones entre cada propiedad y la propiedad
indicadora que se utilizará en la verificación. Los valores objetivos son los valores de las
propiedades indicadoras utilizadas en las pruebas de verificación para asegurar que todas las
propiedades han alcanzado sus valores de diseño.
Tabla 7.2: Cálculo del valor objetivos de las propiedades indicadoras
Paso
Paso 1
Calcular
Lista A
Lista B
Determinar la razón Módulo de elasticidad:
entre
el
valor
⁄
característico
calculado
y
la Resistencia a la compresión:
tensión
admisible
para el diseño
Resistencia a la flexión:
Resistencia a la tracción:
Resistencia al cizalle:
Paso 2
Seleccionar la razón
de la propiedad
indicadora
Paso 3
Determinar el valor
mínimo
de
las
razones calculadas
para cada propiedad
Paso 4
Calcular
superior
razones
Paso 5
el límite
de
las
y
Calcular el valor
objetivo
de
las
propiedades
indicadoras
(
)
(
(
√
)
(
)
)
(
(
√
)
)
Fuente: Elaboración propia basado en AS/NZS, 2011c.
169
Pruebas y análisis de fase II
Las pruebas de tipo fase II, se basan en ensayos considerando una posición sesgada de las piezas
de madera para establecer si existe una relación adecuada entre el módulo de elasticidad y al
menos uno de los parámetros de clasificación por máquina; además de una adecuada relación
entre la resistencia en flexión y por lo menos uno de los parámetros de clasificación mecánica. Un
alto coeficiente de determinación (R2) indica que los parámetros del método de clasificación
permiten una menor variación de las propiedades de cada producto clasificado.
Se debe utilizar la misma escuadría ensayada en la fase I. Cada muestra debe tener al menos 200
piezas, ser representativa y tomada al azar de un lote de la producción normal del aserradero.
Para cada muestra, se deben realizar ensayos de resistencia y rigidez en flexión. Cada pieza de la
muestra se debe ubicar en el equipo de prueba con la sección que condiciona el grado estructural
en el centro de la distancia entre apoyos, buscando ensayar las piezas de madera en la condición
más desfavorable para que ocurra la falla.
Se debe calcular el coeficiente de determinación (R2) para las relaciones entre las propiedades
indicadoras y los parámetros de clasificación utilizado por el sistema de clasificación mecánico. Se
debe cumplir que al menos uno de los coeficientes de determinación calculados cumpla lo
siguiente:
-
Para módulo de elasticidad en flexión: al menos 0,6 ó [
-
Para resistencia en flexión: al menos 0,4 ó [
(
(
)]
)]
Con,
ri, A
: Promedio de las razones de la propiedad indicadora de la lista A, según tabla 7.2, para
todos los grados ensayados
ri, B
: Promedio de las razones de la propiedad indicadora de la lista B, según tabla 7.2, para
todos los grados ensayados
kr = 1 - 0,37 (0,08 + VA + VB)
Dónde,
VA = coeficiente de variación para la propiedad indicadora de la lista A, promedio de todos los
grados
VB = coeficiente de variación para la propiedad indicadora de la lista B, promedio de todos los
grados
170
Informe de evaluación inicial de la producción
El informe de evaluación inicial debe incluir los siguientes elementos:
-
Una descripción detallada del método de clasificación.
-
En caso de clasificación por máquina:
o
Describir toda la tecnología utilizada para localizar, identificar, medir y comparar
las características de la madera con los límites de calidad, lo que lleva a la
asignación de piezas de un grado de resistencia.
o
Una lista de todos los parámetros de clasificación y/o todos los parámetros
combinados, y cualquier combinación de los algoritmos esenciales para su uso en
la asignación de los grados de resistencia a la madera.
o
Una lista de los límites de calidad para cada parámetro de clasificación.
-
Una descripción del recurso de madera, incluidas las especies o mezcla de especies, la
edad de los árboles, y la ubicación del bosque o plantación.
-
Nombre de todos los grados de resistencia que se producen a partir del método de
clasificación.
-
Detalles de todo el proceso de muestreo, ensayo y análisis.
-
Estimaciones de los valores promedio, quinto percentil y coeficiente de variación para
cada propiedad de resistencia y rigidez.
-
Los valores característicos para cada propiedad de resistencia y rigidez.
-
Los valores objetivos de cada propiedad indicadora por grado de resistencia
-
Para clasificación por máquina, detallar una lista de los parámetros de clasificación y sus
correlaciones con las propiedades indicadoras.
-
Una declaración sobre el cumplimiento de los requerimientos de calificación.
-
El nombre y afiliación del autor del informe.
171
7.2.2.2 Control de la producción en el aserradero
La producción de madera estructural se considerará “controlada”, si cumple los siguientes
requisitos:
-
Se deben utilizar las propiedades indicadoras determinadas según lo establecido en la
etapa de evaluación inicial de la producción: módulo de elasticidad en flexión y resistencia
a la flexión.
-
Utilizar los valores objetivos de las propiedades indicadoras determinadas en la etapa de
evaluación inicial.
-
El muestreo para verificar las propiedades de la madera clasificada por su resistencia debe
asegurar que la muestra sea representativa del lote del que ha sido seleccionado, para lo
cual se debe extraer en forma aleatoria muestras de prueba desde la producción.
-
Todas las mediciones, observaciones y pruebas de las piezas muestreadas deben realizarse
en forma oportuna, con equipos de ensayo apropiadamente certificados y calibrados,
personal capacitado y procedimientos de ensayo estandarizados. Se debe cumplir lo
siguiente:
-
o
El equipo de ensayo en flexión debe ser calibrado por lo menos una vez al año, la
cual debe ser realizada por un laboratorio u organización independiente con
experiencia reconocida en calibración.
o
Los ensayos de resistencia y rigidez en flexión deben realizarse de acuerdo a lo
especificado en la norma chilena NCh 3028/1.
Se debe cumplir con la verificación de las propiedades de resistencia y rigidez bajo el
método de “ensayo y análisis”.
Método de ensayos y análisis
El método “ensayos y análisis” establece una forma de verificación de las propiedades de
resistencia y rigidez, ensayando muestras del producto obtenidas en forma aleatoria desde la
producción, y el análisis de datos de los ensayos usando un procedimiento apropiado para el tipo y
frecuencia de ensayos, ya sea en un control por lotes o en forma continua. Y los ensayos se basan
en la determinación de módulo de elasticidad y la resistencia a la flexión.
El tamaño de las muestras para el análisis de control debe corresponder a las últimas 30 piezas
ensayadas, utilizando una frecuencia de muestreo que por lo menos asegure obtener una muestra
por cada 1.000 piezas producidas por grado.
Los datos obtenidos de los ensayos, permiten estimar las propiedades del producto, tal como se
indica a continuación:
-
Para el módulo de elasticidad, se debe determinar el percentil del 5% y el valor promedio
de los datos. Se debe obtener un valor de módulo de elasticidad mínimo (Emin) a través del
menor valor entre las siguientes evaluaciones:
172
-
o
El valor promedio
o
El percentil del 5% dividido por 0,7
o
El percentil del 5% más 3.000 [MPa]
Para la propiedad de resistencia, se debe determinar el percentil del 5% mediante
método no paramétrico (MRf) especificado en la norma chilena NCh 3028/2
Los valores de módulo de elasticidad mínimo y percentil del 5% de resistencia en flexión se deben
comparar con los valores de comparación de ensayos (VCE) para rigidez y resistencia,
respectivamente. Los valore VCE se obtienen a partir de la siguiente ecuación:
√
Donde,
IPT
: Valor objetivo de la propiedad indicadora determinada en la etapa de evaluación inicial
: Factor de muestreo determinado según tablas 7.3, 7.4.
: Coeficiente de variación de la propiedad indicadora
V
n
para valor promedio de módulo de elasticidad
Para valores VCE verificados
0
Fuente: AS/NZS, 2011c.
Para valores VCE no verificados
0,686
para valor no paramétrico de percentil del 5% de resistencia
Para valores VCE verificados
-1,8
Fuente: AS/NZS, 2011c.
Para valores VCE no verificados
1,8
Decisión sobre el estado de la producción
La verificación de las propiedades de rigidez y resistencia de la madera estructural se realiza según
los siguientes criterios:
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene mayor o igual que el valor VCE, se considera
que la producción se encuentra controlada.
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene menor que el valor VCE, se considera que la
producción se encuentra fuera de control.
173
-
Cuando la propiedad estructural se mantiene variando entre un estado de control y fuera
de control (propiedad estructural sobre y bajo el valor VCE), se considera que la
producción se encuentra condicionalmente controlada.
Cuando en un turno se considera que la producción está fuera de control, se debe detener la
producción y realizar lo siguiente:
-
Revisar y ajustar el método de clasificación.
-
Seleccionar 30 piezas de la producción mediante un muestreo aleatorio.
-
Someter la muestra de 30 piezas a ensayos de rigidez y resistencia en flexión
Si después de los ensayos de la muestra de 30 piezas, la producción vuelve a estar en control, se
puede continuar con la producción del turno y liberar el producto para su despacho.
Si después de los ensayos de la muestra de 30 piezas, la producción continúa fuera de control, se
debe extraer una segunda muestra aleatoria de 30 piezas desde la producción y realizar los
ensayos de rigidez y resistencia en flexión.
Si después de los ensayos de la segunda muestra de 30 piezas, la producción vuelve a estar en
control, se debe continuar con la producción del turno, liberar el producto para su despacho y
doblar la frecuencia de muestreo a una pieza por cada 500 producidas por los siguientes 3 turnos
de producción.
Si después de la segunda muestra de 30 ensayos, la producción continúa fuera de control, se debe
desclasificar la producción del turno borrando o haciendo ilegibles las marcas de grado de cada
pieza.
El otorgamiento de la aprobación del control de producción en planta dependerá del
cumplimiento de las condiciones fijadas y la experiencia del aserradero en generar un producto
satisfactorio. Una planta que mantiene por dos años una producción “condicionalmente
controlada”, al tercer año se considerará como “producción no controlada”.
Finalmente la madera estructural timbrada o identificada de otra forma deberá cumplir con la
totalidad de los requerimientos normativos de la etapa de control de producción en el aserradero.
Una auditoría por una entidad de tercera parte es un medio adecuado para demostrar este
cumplimiento.
Nota: Se recomienda realizar auditorías mensuales durante el primer año de producción, para
luego pasar a 1 auditoría cada 3 meses.
174
7.2.3
Marcado de piezas
Cuando la producción cumple con los requerimientos de evaluación de la conformidad, cada pieza
de madera debe ser marcada en forma legible, permitiendo identificar la siguiente información:
-
Identificación del productor, el cual puede ser un logo con marca registrada o un número
de identificación.
Identificación del organismo de tercera parte que certifica la conformidad del producto
Referencia a la norma de evaluación de la conformidad
La leyenda “madera seca”, para informar que la madera presenta un contenido de
humedad menor o igual al 19%.
La figura 7.1 expone un esquema de marca para madera estructural que cumple la evaluación d la
conformidad.
El marcado de la madera se debe realizar con una identificación o sello que debe permanecer
legible durante servicio, o etiqueta que no se pueda quitar sin daño evidente a la marca. Se
recomienda colocar las marcas en las piezas clasificadas cada 1200 mm o menos, ya que en
muchas aplicaciones las piezas se utilizan en largos más cortos que los largos de producción.
Figura 7.1 Esquema de marca para madera estructural certificada
Identificación Aserradero
Grado
Organismo
Certificador
Marcado
según estándar
norteamericano
Norma Evaluación conformidad
NCh XXXX
7.3 Conclusiones finales
El Modelo ISO/CASCO 3 que incluye el ensayo de un prototipo de la producción más el ensayo de
muestras obtenidas desde la planta, es el que más se adecúa a los requerimientos de los sistemas
de certificación que actualmente funcionan a nivel internacional.
La acreditación de organismos de certificación bajo la norma NCh 2411, asegura que estos operen
sistemas de certificación de tercera parte en forma consistente y confiable, facilitando así su
aceptación a nivel nacional e internacional.
175
Las normas chilenas sobre madera para uso estructural permiten abarcar la estandarización de
las siguientes características técnicas del producto: dimensiones y tolerancias, contenido de
humedad, durabilidad natural y preservación, clasificación estructural, ensayos físicos y mecánicos
de madera clasificada por su resistencia; y muestreo y evaluación de valores admisibles de madera
clasificada por su resistencia. Sin embargo algunas normas de ensayo se encuentran
desactualizadas o tienen un alcance restringido a una especie (pino radiata), limitando el uso de
nuevas especies de interés comercial en la construcción. También, las exigencias normativas para
madera estructural, a través de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC), se
encuentran desactualizadas.
Los sistemas de certificación de madera estructural usados a nivel internacional se puede
esquematizar en tres grandes etapas: 1) requerimientos de ensayo, 2) evaluación de la
conformidad, y 3) marcado de piezas clasificadas.
Los requerimientos de ensayo y/o evaluación que se utilizan a nivel internacional, establecen las
características técnicas del producto que se deben ensayar y evaluar.
La etapa de evaluación de la conformidad de los sistemas de certificación internacionales, se
pueden resumir en dos grandes actividades. La primera es la evaluación inicial de la producción en
la cual se evalúa el recurso maderero, la técnica de clasificación que se aplicará, las competencias
del personal del aserradero, junto a ensayos y evaluaciones que permitan asegurar una correcta
puesta en marcha de la producción en el aserradero. La segunda actividad corresponde al control
de producción en el aserradero, el cual se mantiene en forma continua, realizando auditorías e
inspecciones regulares, muestreo y evaluaciones del producto.
La etapa de marcado del producto madera estructural se realiza cuando la producción ha cumplido
con los requerimientos de evaluación inicial y evaluación de la conformidad. La aplicación de
marcas a cada pieza de madera producida permite conocer la información técnica relevante del
producto, así como su trazabilidad identificando al productor y al organismo certificador.
El mercado europeo, establece un sistema de certificación para madera clasificada visualmente y
por máquina. Los criterios para la clasificación visual se limitan a entregar principios básicos de
clasificación que deben ser adoptados por las diferentes normas de clasificación visual de cada
país, además de una metodología de agrupamiento de la madera de diferentes calidades visuales
en un sistema único de clases resistentes. Por su parte, el control de madera estructural clasificada
por máquina utiliza dos sistemas básicos conocidos como “control de la producción” y “maquina
controlada”. La madera clasificada por máquina bajo el sistema de control de la producción
permite controlar el producto ensayando piezas de madera extraídas de la producción diaria; en
tanto, la clasificación por máquina bajo el sistema de máquina controlada se basa en que las
máquinas estén estrictamente ajustadas y controladas.
En el mercado australiano-neozelandés, se establece un sistema para madera clasificada
visualmente y por máquina, donde ambos métodos de clasificación se tratan de igual manera
durante la evaluación de la conformidad. El enfoque de la certificación de madera estructural es el
“performance” del producto, es decir, la demostración de que la madera clasificada cumple con
los requerimientos de resistencia y rigidez para el grado asignado, independiente del tipo de
clasificación.
En el mercado norteamericano, se establece un sistema de certificación para madera clasificada
visualmente y por máquina. La evaluación de la conformidad de la madera clasificada visualmente
se basa en la estricta aplicación de las normas de clasificación, en tanto que la madera clasificada
176
por máquina requiere de ensayos de resistencia y rigidez para la puesta en marcha y control de la
producción, pero con una fuerte influencia de criterios adicionales de control visual.
Al comparar los cuerpos normativos que permiten la certificación de madera estructural a nivel
internacional, se puede determinar que en Chile existen todas las normas necesarias para
completar satisfactoriamente la etapa de “requerimientos de ensayos y/o evaluación”; sin
embargo, no existen especificaciones para la etapa de “evaluación de la conformidad”, tanto para
las actividades de evaluación inicial y control de la producción en el aserradero; y finalmente, las
normas chilenas de clasificación visual especifican los requerimientos de información para el
marcado de madera estructural, faltando especificaciones para madera clasificada por máquina.
El sistema de certificación australiano-neozelandés, basado en el “performance” del producto,
parece apropiado para la realidad del país, ya que permitiría subsanar potenciales problemas de
incertidumbre de la calidad de la madera clasificada visualmente, debido a la poca experiencia y
masificación de los clasificadores visuales en el mercado nacional.
177
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estructural clasificada por su resistencia con sección transversal rectangular. Parte 2: Clasificación
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183
ANEXO 1: DISPOSICIONES OBLIGATORIAS PARA ORGANISMOS DE
CERTFICACIÓN DE PRODUCTOS SEGÚN NCh 2411
Apartado
El organismo certificador debe…
4
ORGANISMO DE CERTIFICACIÓN
4.1
DISPOSICIONES GENERALES
4.1.1
Las políticas y procedimientos bajo las cuales opera el organismo de certificación y
su administración deben ser administradas en forma no discriminatoria
4.1.1
Los procedimientos no deben ser empleados para impedir o inhibir el acceso de los
postulantes de otra forma que no sea la especificada en esta norma
4.1.2
El Organismo de certificación debe hacer accesibles sus servicios a todos los
postulantes, cuyas actividades estén incluidas en su campo de operación declarado
4.1.2
El acceso no debe estar condicionado al tamaño del proveedor o de su membresía
en cualquier asociación o grupo
4.1.2
La certificación ni debe estar condicionada al número de certificados emitidos
4.1.3
Los criterios con los cuales se evalúan los productos de un proveedor deben ser
aquellos definidos en las normas especificadas (requisitos normas adecuadas ver
NCh 2449)
4.1.3
Si se requiere una explicación sobre la aplicación de estos documentos en un
sistema específico de certificación, ésta debe ser formulada por comités
pertinentes e imparciales o por personas que posean la competencia técnica
necesaria, y debe ser publicada por el organismo de certificación
4.1.4
El organismo de certificación debe limitar sus requisitos, evaluación y decisión
sobre la certificación a aquellas materias relacionadas específicamente con el
alcance de la certificación considerada
4.2
ORGANIZACIÓN
4.2.
La estructura del organismo de certificación debe ser tal que pueda ofrecer
confianza en sus certificaciones.
4.2
4.2 (a)
Ser imparcial
184
Apartado
4.2 (b)
Asumir la responsabilidad por sus decisiones relacionadas con otorgar, mantener,
ampliar, suspender y cancelar una certificación
4.2 (c)
Identificar el comité, grupo o persona que tendrá la responsabilidad total por todos
los aspectos siguientes:
4.2 (c) 1)
Realización de ensayos, inspección, evaluación y certificación, según lo definido en
esta norma
4.2 (c) 2)
Formulación de politicas relacionadas con la operación del organismo de
certificación
4.2 (c) 3)
Decisiones sobre la certificación
4.2 (c) 4)
Supervisión de la implementación de sus políticas
4.2 (c) 5)
Supervisión de las finanzas del organismo
4.2 (c) 6)
Delegación de autoridad en comités o personas, según se requiera, para
emprender actividades definidas en su representación
4.2 (c) 7)
Bases técnicas para otorgar la certificación
4.2 (d)
Tener documentos que demuestren que es una entidad legalmente constituida
4.2 (e)
Poseer una estructura documentada que salvaguarde la imparcialidad incluyendo
disposiciones para asegurar la imparcialidad de las operaciones del organismo de
certificación
4.2 (e)
Esta estructura debe permitir la participación de todas las partes significativamente
relacionadas con el desarrollo de las políticas y principios respecto al contenido y
funcionamiento del sistema de certificación
4.2 (f)
Asegurar que cada decisión sobre la certificación sea tomada por una o más
personas distintas a quienes realizaron la evaluación
4.2 (g)
Tener derechos y responsabilidades pertinentes a sus actividades de certificación
4.2 (h)
Tener disposiciones adecuadas para cubrir la responsabilidad legal que surja de sus
operaciones
4.2 (i)
Tener estabilidad financiera y los recursos requeridos para la operación de un
sistema de certificación
4.2 (j)
Emplear un número suficiente de personal que tenga la educación, entrenamiento,
conocimiento técnico y experiencia necesarios para desempeñar las funciones de
certificación relacionadas con el tipo, alcance y volumen de trabajo realizado, bajo
la supervisión de un ejecutivo responsable
4.2 (k)
Tener un sistema de calidad que dé confianza en su capacidad para operar un
sistema de certificación de productos
185
Apartado
4.2 (l)
Tener políticas y procedimientos que distingan entre la certificación de productos y
cualquier otra actividad a la cual esté vinculado el organismo
4.2 (m)
Conjuntamente con un ejecutivo responsable y el personal, estar libre de presiones
comerciales, financieras u otras que puedan influir en los resultados del proceso de
certificación
4.2 (n)
Tener reglas y estructuras formales para el nombramiento y operación de cualquier
comité que esté involucrado en el proceso de certificación
4.2 (n)
Dichos comités deben estar libres de cualquier tipo de presiones comerciales,
financieras u otras que puedan influir en sus decisiones
4.2 (n)
Una estructura en la que los miembros se eligen de modo que haya un equilibrio
de intereses en el cual no predomine ningún interés particular, se considera que
satisface esta disposición
4.2 (o)
Asegurar que las actividades de los organismos relacionados no afecten la
confidencialidad, objetividad e imparcialidad de sus certificaciones
4.2 (o) 1)
No debe suministrar o diseñar productos del tipo que certifica
4.2 (o) 2)
Aconsejar o entregar servicios de consultoría al solicitante, sobre temas que sean
barreras para la certificación solicitada
4.2 (o) 3)
Entregar cualquier otro producto o servicio que pueda comprometer la
confidencialidad, objetividad o imparcialidad de su proceso de certificación y de
sus decisiones
4.2 (p)
Tener políticas y procedimientos para la resolución de reclamos, apelaciones y
controversias, recibidas de los proveedores u otras partes, acerca del manejo de la
certificación y de sus decisiones
4.3
OPERACIONES
4.3
El organismo de certificación debe seguir los pasos necesarios para evaluar la
conformidad con las correspondientes normas de productos, de acuerdo con los
requisitos del sistema específico de certificación de producto (ver clausula 3)
4.3
El organismo de certificación debe especificar las normas pertinentes o las partes
de ellas y cualquier otro requisito, tales como los requisitos de muestreo, ensayo e
inspección, que contribuyen la base del sistema de certificación aplicable
186
Apartado
4.3
Al efectuar sus operaciones de certificación, el organismo de certificación debe
cumplir, según corresponda, los requisitos de la adecuación y competencia de los
organismos o personas que efectúan los ensayos, la inspección y la
certificación/registro, según se especifica en NCh-ISO 17025, NCh 2404 y NCh 2412
4.4
SUBCONTRATACIÓN
4.4
Cuando un organismo de certificación decide subcontratar trabajos relacionados
con la certificación (ensayos y/o inspecciones o inspección) a un organismo o a una
persona externo, se debe elaborar un acuerdo debidamente documentado que
cubra las disposiciones, incluyendo la confidencialidad y los conflictos de intereses
4.4
4.4 (a)
Asumir la responsabilidad total por el trabajo subcontratado y mantener su
responsabilidad para otorgar, mantener, ampliar, suspender, o cancelar la
certificación
4.4 (b)
Asegurar que el organismo o persona subcontratado sea competente y cumpla con
las disposiciones aplicables de esta norma y otras normas y guías pertinentes a los
ensayos, inspección u otras actividades técnicas (ver clausula 2), y no esté
involucrado, ya sea directamente o a través de su empleador, con el diseño o
producción del producto, de tal manera que pueda comprometer la imparcialidad
4.4 (c)
Obtener el consentimiento del postulante
4.5
SISTEMA DE LA CALIDAD
4.5.1
La dirección del organismo de certificación con responsabilidad ejecutiva por la
calidad debe definir y documentar su politica de la calidad, incluyendo sus
objetivos y su compromiso con la calidad
4.5.1
La dirección debe asegurar que esta política se entienda, implemente y se
mantenga en todos los niveles de la organización
4.5.2
El organismo de certificación debe operar un sistema de la calidad efectivo de
acuerdo con los elementos pertinentes de esta norma y apropiado al tipo, rango y
volumen de trabajo efectuado.
4.5.2
Este sistema de la calidad debe estar documentado y la documentación debe estar
disponible para el uso del personal del organismo de certificación
187
Apartado
4.5.2
El organismo de certificación debe asegurar la efectiva implementación de los
procedimientos e instrucciones documentados del sistema de la calidad
4.5.2
El organismo de certificación debe designar a una persona que tenga acceso
directo a su nivel ejecutivo más alto, quien, independientemente de otras
responsabilidades, debe tener autoridad definida para:
4.5.2 (a)
Asegurar que se ha establecido e implementado y se mantiene un sistema de la
calidad de acuerdo con esta norma;
4.5.2 (b)
Informar a la dirección del organismo sobre el desempeño del sistema de la calidad
para su supervisión y como base para el mejoramiento del sistema de la calidad
4.5.3
El sistema de la calidad debe estar documentado en un manual de la calidad, y en
los procedimientos de la calidad asociados;
4.5.3
El manual debe contener o hacer referencia, por lo menos a lo siguiente:
4.5.3 (a)
Una declaración de la política de calidad
4.5.3 (b)
Una breve descripción de la condición legal del organismo de certificación,
incluyendo nombres de sus propietarios, y en caso de ser diferentes, los nombres
de las personas que controlan
4.5.3 (c)
Los nombres, calificaciones, experiencia y funciones del ejecutivo responsable, y
demás personal de certificación, tanto interno como externo;
4.5.3 (d)
Un organigrama que muestre las lineas de autoridad, responsabilidad y asignación
de funciones que emanan del ejecutivo responsable
4.5.3 (e)
Una descripción de la organización del organismo de certificación, incluyendo
detalles del comité, grupo o persona indentificada en 4.2 c), su constitución,
funciones y reglas de procedimiento;
4.5.3 (f)
La politica y los procedimientos para efectuar las revisiones por la dirección
4.5.3 (g)
Los procedimientos administrativos incluyendo el control de documentos
4.5.3 (h)
Los deberes operacionales y funcionales y los servicios pertinentes a la calidad, de
manera que la extensión y límites de la responsabilidad de cada persona sean
conocidos por todos los involucrados
4.5.3 (i)
El procedimiento para contratar, seleccionar y entrenar al personal del organismo
de certificación y monitorear su desempeño
4.5.3 (j)
Una lista de sus subcontratistas aprobados y los procedimientos para evaluar,
registrar y monitorear su competencia
188
Apartado
4.5.3 (k)
Sus procedimientos para manejar las no conformidades y para asegurar la eficacia
de cualquier acción correctiva y/o preventiva tomada;
4.5.3 (l)
Los procedimentos para evaluar productos e implementar el proceso de
certificación, incluyendo:
4.5.3 (l) 1)
Las condiciones para emitir, retener y cancelar los documentos de la certificación
4.5.3 (l) 2)
Controles sobre el uso y aplicación de los documentos utilizados en la certificación
de los productos
4.5.3 (m)
la politica y los procedimientos para tratar las apelaciones, reclamos y
controversias;
4.5.3 (n)
Sus procedimientos para efectuar las auditorías internas basadas
disposiciones de NCh-ISO 19011
4.6
Condiciones y procedimientos para otorgar, mantener, ampliar, suspender y
cancelar la certificación
4.6.1
El Organismo de certificación debe especificar las condiciones para otorgar,
mantener y ampliar la certificación y las condiciones bajo las cuales se puede
suspender o cancelar, parcial o totalmente, la certificación
4.6.2
El organismo de certificación debe tener procedimientos para:
4.6.2 (a)
Otorgar, mantener, cancelar y, si es aplicable, suspender la certificación;
4.6.2 (b)
Ampliar o reducir el alcance de la certificación
4.6.2 (c)
re-evaluar, en el caso que ocurran cambios que afecten significativamente el
diseño del producto o su especificación, o cambios en las normas con las que se
certifica la conformidad del producto, o cambios en la propiedad, estructura o
dirección del proveedor, si fuera relevante, o cuando cualquier otra información
indique que el producto puede no cumplir con los requisitos del sistema de
certificación
4.7
Auditorías internas y revisiones por la alta dirección
4.7.1
El organismo de certificación debe efectuar auditorías internas periódicas que
comprendan todos los procedimientos, en una manera planificada y sistemática,
para verificar que el sistema de la calidad está implementado y es eficaz.
en las
189
Apartado
4.7.1
El organismo de certificación debe asegurar que:
4.7.1 (a)
Se informe al personal responsable del área auditada de los resultados de la
auditoría:
4.7.1 (b)
Se tome la acción correctiva en forma oportuna y apropiada
4.7.1 (c)
Se detecten documenten los resultados de la auditoría
4.7.2
La dirección del organismo con responsabilidad ejecutiva debe revisar su sistema
de la calidad a intervalos definidos que sean lo suficientemente cortos para
asegurar que continúa siendo adecuado y eficaz para satisfacer los requisitos de
esta norma, y a la politica y objetivos de la calidad establecidos
4.7.2
Se deben mantener registros de dichas reuniones
4.8
Documentación
4.8.1
El organismo de certificación debe entregar (mediante publicaciones, medios
electrónicos u otros medios), actualizar a intervalos regulares, y tener disponible a
solicitud, lo siguiente:
4.8.1 (a)
Información sobre la autoridad bajo la cual opera el organismo de certificación;
4.8.1 (b)
Una declaración documentada de su sistema de certificación de productos,
incluyendo sus reglas y procedimientos para otorgar, mantener, ampliar,
suspender y cancelar la certificación
4.8.1 (c)
Información sobre los procedimientos de evaluación y el proceso de certificación
correspondiente a cada sistema de certificación de productos;
4.8.1 (d)
una descripción de los medios por los que la organización obtiene apoyo
financiero, asi como información general sobre los aranceles que cobra a los
postulantes y proveedores de productos certificados
4.8.1 (e)
Una descripción de los derechos y deberes de los postulantes y proveedores de
productos certificados, incluyendo los requisitos, restricciones o limitaciones para
el uso del logotipo del organismo de certificación, asi como para las formas de
referirse a la certificación otorgada.
4.8.1 (f)
Información sobre los procedimientos para el manejo de reclamos, apelaciones y
controversias
4.8.1 (g)
Un directorio de los productos certificados y de sus proveedores
4.8.2
El organismo de certificación debe establecer y mantener procedimientos para
controlar todos los documentos e información que se relacionen con sus funciones
de certificación.
190
Apartado
4.8.2
Estos documentos deben ser revisados y aprobados, para ver si son adecuados, por
personal debidamente autorizado y competente, antes de emitirlos o después de
someterlos a cualquier modificación o cambio.
4.8.2
Se debe mantener una lista de todos los documentos apropiados identificando la
condición de las respectivas emisiones y/o modificaciones.
4.8.2
La distribución de todos estos documentos debe ser controlada para asegurar que
la documentación apropiada esté disponible para el personal del organismo de
certificación o los proveedores, cuando los requieran para desempeñar cualquier
función que se relacione con las actividades del organismo de certificación.
4.9
Registros
4.9.1
El organismo de certificación debe mantener un sistema de registros adecuado a
sus circunstancias particulares y que cumpla con las reglamentaciones existentes
4.9.1
Los registros deben demostrar que los procedimientos de certificación se han
cumplido efectivamente, particularmente con respecto a los formularios de
solicitud, informes de evaluación, actividades de supervisión, y otros documentos
relacionados con otorgar, mantener, ampliar, suspender o cancelar la certificación.
4.9.1
Los registros deben ser identificados, administrados y dispuestos de forma tal que
asegure la integridad del proceso y la confidencialidad de la información.
4.9.1
Los registros se deben conservar por un período de tiempo de modo que se pueda
demostrar una confianza continua durante al menos un ciclo completo de
certificación, o según se requiera por ley
4.9.2
El organismo de certificación debe tener una política y procedimientos para
retener los registros por un período consistente con sus obligacioes contractuales,
legales u otras
4.9.2
El organismo de certificación debe tener una política y procedimientos referentes
al acceso a estos registros que sean consistente con lo establecido en 4.10.1
191
Apartado
4.10
Confidencialidad
4.10.1
El organismo de certificación debe tener disposiciones adecuadas, conforme a las
leyes aplicables, para salvaguardar la confidencialidad de la información obtenida
en el transcurso de sus actividades de certificación en todos los niveles de su
organización, incluyendo comités y organismos o personas externas que actúan en
su nombre.
4.10.2
Salvo cuando lo requiera esta norma o por ley, la información obtenida durante las
actividades de certificación sobre un producto o proveedor en particular no debe
ser revelada a una tercera parte sin el consentimiento escrito del proveedor.
4.10.2
Cuando la ley requiera que se revele información a una tercera parte, el proveedor
debe ser informado de la información suministrada, de acuerdo a lo permitido por
la ley
5
PERSONAL DEL ORGANISMO DE CERTIFICACIÓN
5.1
Generalidades
5.1.1
El personal del organismo de certificación debe ser competente para las funciones
que desempeña, incluyendo la formulación de los juicios técnicos requeridos, el
establecimiento de políticas y su aplicación
5.1.2
Deben estar disponibles para el personal, instrucciones claramente documentadas
que describan sus deberes y responsabilidades.
Estas instrucciones se deben mantener actualizadas.
5.2
Criterios de calificación
5.2.1
Para asegurar que la evaluación y la certificación se lleven acabo en forma efectiva
y uniforme, el organismo de certificación debe definir los criterios mínimos
pertinentes para la competencia del personal
5.2.2
El organismo de certificación debe requerir que su personal involucrado en el
proceso de certificación firme un contrato u otro documento or el cual se
comprometa a:
5.2.2 (a)
Cumplir con las reglas definidas por el organismo de certificación, incluyendo
aquellas relacionadas con la confidencialidad y la independencia de intereses
comerciales o de otra índole
192
Apartado
5.2.2 (b)
declarar cualquier asociación, pasada y/o presente, por parte de él o de su
empleador, con un proveedor o diseñador de productos, cuya evaluación o
certificación le ha sido asignada
5.2.2
El organismo de certificación debe asegurar y documentar, que todo el personal
contratado por si mismo o a través de su empleador satisfaga los requisitos
descritos en esta norma.
5.2.3
El organismo de certificación debe mantener la información sobre las
calificaciones, entrenamiento, capacitación y experiencia pertinentes de cada
miembro del personal involucrado en el proceso de certificación. Los registros de
entrenamiento y experiencia se deben mantener actualizados, particularmente los
siguientes:
5.2.3 (a)
Nombre y dirección
5.2.3 (b)
Afiliación a la organización y cargo que ocupa
5.2.3 (c)
Nivel educacional y/o título profesional
5.2.3 (d)
Experiencia y entrenamiento en cada campo de competencia del organismo de
certificación
5.2.3 (e)
fecha de la actualización más reciente de los registros
5.2.3 (f)
evaluación del desempeño
6
CAMBIOS EN LOS REQUISITOS DE CERTIFICACIÓN
6.
El organismo de certificación debe notificar oportunamente cualquier cambio que
pretenda realizar en sus requisitos de certificación.
6.
Debe tomar en cuenta los puntos de vista expresados por las parte interesadas
antes de decidir sobre la forma precisa y la fecha de vigencia de los cambios.
6.
Después de haber tomado la decisión y publicado los requisitos modificados, debe
verificar que cada proveedor haga los ajustes necesarios dentro del plazo, que, en
opinión del organismo de certificación, sea razonable.
7
APELACIONES, RECLAMOS Y DISCREPANCIAS
7.1
Las apelaciones, reclamos y discrepancias presentadas ante el organismo de
certificación por los proveedores u otras partes, se deben someter a los
procedimientos del organismo de certificación
193
Apartado
7.2
7.2 (a)
Mantener un registro de todas las apelaciones, reclamos y discrepancias y de las
acciones correctivas relativas a la certificación;
7.2 (b)
Tomar la acción subsecuente apropiada
7.2 (c)
Documentar las acciones tomadas y su eficacia
8
SOLICITUD PARA LA CERTIFICACIÓN
8.1
Información sobre el procedimiento
8.1.1
El organismo de certificación debe proporcionar a los postulantes una descripción
detallada y actualizada de los procedimientos de evaluación y certificación,
apropiada para cada programa de certificación, y los documentos que contienen
los requisitos para la certificación y los derechos de los postulantes y los deberes
de los proveedores que poseen productos certificados (incluidos aranceles que
deben pagar los postulantes y los proveedores de productos certificados)
8.1.2
El organismo de certificación debe requerir que un proveedor:
8.1.2 (a)
Cumpla siempre con las disposiciones pertinentes del programa de certificación;
8.1.2 (b)
Haga todos los arreglos necesarios para efectuar la evaluación, incluyendo
disposiciones para examinar la documentación y el acceso a todas las áreas,
registros (incluyendo los informes de auditorías internas) y personal para los fines
de la evaluación, (por ejemplo: ensayos, inspección, evaluación, supervisión,
reevaluación) y solución de reclamos;
8.1.2 (c)
Declare solamente que ha sido certificado respecto al alcance para el cual ha sido
otorgada la certificación;
8.1.2 (d)
No utilice su certificación de productos de forma tal que ocasione el desprestigio
del organismo de certificación, y no haga ninguna declaración concerniente con su
certificación de productos que el organismo de certificación pueda considerar
engañosa o no autorizada;
194
Apartado
8.1.2 (e)
En el caso de suspensión o cancelación de su certificación, discontinúe el uso de
todo material publicitario que contenga alguna referencia a su certificación y
devuelva cualquier documento de certificación de acuerdo a lo requerido por el
organismo de certificación;
8.1.2 (f)
Utilice la certificación solamente para indicar que los productos están certificados
en conformidad con las normas especificadas
8.1.2 (g)
Tome las medidas para asegurar que ningún certificado o informe, ni ninguna parte
de éstos, se use en forma indebida
8.1.2 (h)
Cumpla con los requisitos del organismo de certificación , cuando haga referencia a
su certificación en medios de comunicación tales como documentos, folletos o
material publicitario.
8.1.3
Cuando el alcance deseado de la certificación se relacione con un sistema o tipo de
sistema específico operado por el organismo de certificación, se debe suministrar
al postulante las explicaciones necesarias
8.1.4
Si es solicitada, se debe suministrar al postulante información adicional sobre la
solicitud
8.2
La solicitud
8.2.1
El organismo de certificación debe requerir que se complete un formulario de
solicitud oficial, firmado por un representante del postulante, debidamente
autorizado, en que se indique o se adjunte lo siguiente:
8.2.1 (a)
El alcance de la certificación deseada
8.2.1 (b)
Una declaración en la que el postulante manifieste su acuerdo en cumplir con los
requisitos de la certificación y en suministrar cualquier información necesaria para
la evaluación de los productos que van a ser certificados.
8.2.2
El postulante, como mínimo, debe entregar la siguiente información:
8.2.2 (a)
entidad corporativa, nombre, dirección y condición legal
8.2.2 (b)
Una definición de los productos que van a ser certificados, el sistema de
certificación y las normas con las que se certificará cada producto, si fueran
conocidas por el prostulante.
195
Apartado
9
PREPARACIÓN PARA LA EVALUACIÓN
9.1
Antes de proceder a la evaluación, el organismo de certificación debe efectuar y
mantener registros de una revisión de la solicitud para la certificación con el fin de
asegurar que:
9.1 (a)
Los requisitos para la certificación estén claramente definidos, documentados y se
entiendan;
9.1 (b)
se resuelva cualquier diferencia de interpretación entre el organismo de
certificación y el postulante;
9.1 (c)
El organismo de certificación tenga la capacidad para prestar el servicio de
certificación respecto al alcance de la certificación solicitada, y si corresponde la
ubicación de las operaciones del postulante, y cualquier otro requisito especial, tal
como el idioma usado por el postulante.
9.2
El organismo de certificación debe preparar un plan para sus actividades de
evaluación, con el fin de que se realicen los preparativos necesarios
9.3
El organismo de certificación debe designar personal adecuadamente
calificadopara realizar las tareas correspondientes a la evaluación específica. No se
deben designar personas que hayam participado, o que hayan sido empleadas por
un organismo que haya realizado el diseño, el suministro, la instalación o el
mantenimiento de dichos productos, de un modo y en un período de tiempo que
pudiera afectar la imparcialidad
9.4
Para asegurar que se efectúe una evaluación completa y correcta, el personal
involucrado debe ser provisto de los documentos de trabajo apropiados
10
EVALUACIÓN
10.
El organismo de certificación debe evaluar los productos del postulante respecto a
las normas cubiertas por el alcance definido en su solicitud y con respecto a todos
los criterios de certificación especificados en las reglas del programa
196
Apartado
11
INFORME DE EVALUACIÓN
11.
El organismo de certificación debe adoptar procedimientos de informe que
satisfagan sus necesidades pero, como mínimo, estos procedimientos deben
asegurar que:
11 (a)
El personal designado para evaluar la conformidad de los productos proporcione al
organismo de certificación un informe de los hallazgos respecto a la conformidad
con todos los requisitos de certificación
11 (b)
El organismo de certificación entregue inmediatamente al postulante un informe
completo sobre el resultado de la evaluación, en el que se indique cualquier noconformidad que deba ser resuelta para cumplir con todos los requisitos de
certificación y la ampliación de cualquier evaluación o ensayo adicional requerido.
11 (b)
Si el postulante puede demostrar que se han tomado acciones correctivas para
cumplir con todos los requisitos dentro de un plazo de tiempo especificado, el
organismo de certificación debe repetir solamente las partes del procedimiento
inicial que sean necesarias.
12
DECISIÓN SOBRE LA CERTIFICACIÓN
12.1
La decisión de certificar o no un producto debe ser tomada por el organismo de
certificación sobre la base de la información recogida durante el proceso de
evaluación y cualquier otra información pertinente
12.2
El organismo de certificación no debe delegar en una persona u organismo externo
la autoridad para otorgar, mantener, ampliar, suspender o cancelar la certificación
12.3
El organismo de certificación debe entregar, a cada proveedor de productos
certificados, documentos formales de certificación, tales como una carta o un
certificado firmado por un funcionario a quien se le haya asignado tal
responsabilidad. Estos documentos formales de certificación deben permitir
identificar lo siguiente:
12.3 (a)
el nombre y la dirección del proveedor, cuyos productos son objeto de la
certificación;
12.3 (b)
el alcance de la certificación otorgada, incluyendo, cuando corresponda
12.3 (b.1)
los productos certificados, los cuales pueden ser identificados por el tipo o rango
de productos
12.3 (b.2)
las normas de productos u otros documentos normativos con los cuales se certifica
cada producto o tipo de producto
197
Apartado
12.3 (b.3)
el sistema de certificación aplicable
12.3 (c)
la fecha de la vigencia de la certificación y, si corresponde, el período de validez de
la certificación
12.4
En respuesta a una solicitud de modificación de alcance de una certificación ya
otorgada, el organismo de certificación debe decidir si el procedimiento de
evaluación es apropiado para determinar si la modificación se debe hacer o no, y
debe actuar en consecuencia
13
SUPERVISIÓN
13.1
El organismo de certificación debe tener procedimientos documentados para
permitir la supervisión que debe efectuar, de acuerdo con los criterios aplicables
del sistema de certificación
13.2
El organismo de certificación debe requerir que el proveedor le informe sobre
cualquiera de los cambios citados en 4.6.2 c), tal como la modificación prevista del
producto, del proceso de fabricación o, si corresponde, de su sistema de calidad,
que afecte la conformidad del producto.
13.2
El organismo de certificación debe determinar si los cambios anunciados requieren
estudios adicionales. En ese caso, el proveedor no podrá liberar productos
certificados que resulten de dichos cambios, hasta que el organismo de
certificación haya notificado al proveedor en este sentido.
13.3
El organismo de certificación debe documentar sus actividades de supervisión
13.4
Cuando el organismo de certificación autorice el uso continuado de su marca sobre
los productos de un tipo que ha sido evaluado, el organismo de certificación debe
evaluar periódicamente los productos marcados para confirmar que continúan
cumpliendo con las normas
14
USO DE LICENCIAS, CERTIFICADOS Y MARCAS DE CONFORMIDAD
14.1
El organismo de certificación debe ejercer control adecuado sobre la propiedad,
uso y exhibición de licencias, certificados y marcas de conformidad.
198
Apartado
14.2
Se pueden obtener orientaciones sobre el uso de certificados y marcas permitidas
por el organismo de certificación, de la Guía ISO/IEC 23
14.3
Las referencias incorrectas al sistema de certificación o el uso indebido de licencias,
certificados o marcas, encontradas en avisos publicitarios, catálogos, etc., deben
ser tratadas con la acción apropiada
14.3. Nota
Dichas acciones se mencionan en la Guía ISO/IEC 27 y pueden incluir acción
correctiva, cancelación del certificado, publicación de la transgresión y, si fuera
necesario, otras acciones legales.
15
RECLAMOS A PROVEEDORES
15.
El organismo de certificación debe requerir al proveedor de productos certificados
que:
15. (a)
mantenga un registro de todos los reclamos presentados al proveedor, que se
relacionen con el cumplimiento de un producto con los requisitos de la norma
pertinente, y que lo tenga a disposición del organismo de certificación cuando este
lo requiera;
15. (b)
tome las acciones apropiadas con respecto a dichos reclamos y a cualquier
deficiencia encontrada en los productos o servicios, que efecten el cumplimiento
con los requisitos de la certificación;
15. (c)
documente las acciones tomadas.
199
200
ANEXO 2: MÉTODO DE CLASIFICACIÓN VISUAL DE MADERA DE PINO
RADIATA PARA USO ESTRUCTURAL SEGÚN LA NORMA NCh 1207
Algunos conceptos para la clasificación visual
a. Nudos alargados: Corresponden a esta categoría las tipologías siguientes de nudos: Nudos
cortados a lo largo de su eje, por el plano de una cara; Nudos de canto en piezas con médula;
Nudos que penetran la pieza en forma completa o parcialmente desde el canto, atravesando en
cualquier ángulo el ancho de la pieza. Las figuras A1 y A2 muestran algunas tipologías de nudos
alargados.
Figura A1: Nudo cortado a lo largo de su eje por el plano de una cara
Figura A2: Nudo de canto en pieza con médula
201
b. Nudos podados: Nudo discontinuo que resulta de la poda y del subsecuente crecimiento de
madera libre de defectos alrededor y por sobre el extremo de la rama podada (ver Figura A3)
Figura A3: Nudo podado
c. Razón de Área Nudosa Total (RANT): Razón entre la suma de las áreas proyectadas, sobre la
sección transversal de la pieza de todos los nudos, y el área de su sección transversal. La figura A4
muestra la vista de un sector con nudos de una pieza, y la figura A5 muestra la proyección de los
nudos como RANT. De la figura A5 se puede apreciar que el RANT del sector de la pieza es de 30%.
Figura A4: Sector nudoso de una pieza de madera
202
Figura A5: Corte del sector nudoso de la piezas de la figura5.11 en la zona del RANT
d. Razón de Área Nudosa en la Zona de Borde (RANB): Razón entre la suma de las áreas
proyectadas sobre la sección transversal de todos los nudos o partes de nudos en una zona de
borde, y el área de la sección transversal de la zona de borde. La zona de borde corresponde a las
superficies de la sección transversal adyacentes a los cantos, correspondientes cada una a la
cuarta parte del área de la sección transversal de la pieza.
El esquema que aparece en la figura A6, muestra la proyección de nudos de una pieza de madera,
identificando el RANT y RANB. El RANB corresponde entonces al área que abarcan los nudos en los
cuartos extremos de la pieza. Se debe considerar el mayor porcentaje de área nudosa en las zonas
de borde, por lo que para el esquema de la figura A6 el RANB es de 53%15.
Cuando una pieza presenta un RANB mayor al 50%, se dice que tiene Condición de Borde,
mientras que si el RANB es menor al 50% la pieza se considera sin Condición de Borde. Las figuras
A7 y A8 muestran una pieza de madera con Condición de Borde (RANB > 50%).
15
No se debe ser tan preciso en la determinación del RANB, sólo se debe estimar en forma visual si es mayor
al 50% o no.
203
Figura A6: Esquema de Razón de Área Nudosa de Borde
Figura A7: Pieza con Condición de borde
204
Figura A8: Corte de la pieza con Condición de Borde de la figura 5.14 en la zona del RANB
e. Razón de Área Nudosa Individual (RANI): Razón entre el área de proyección de un nudo
individual y el área de la sección transversal de la pieza.
identificando el RANT y RANI. El RANI corresponde entonces al área que abarca el nudo de mayor
tamaño del sector de análisis, por lo que para el esquema de la figura A9 el RANI es de 41%16.
16
No se debe ser tan preciso en la determinación del RANI, sólo se debe estimar en forma visual si es
inferior al 33% o al 50%, según lo que señala la NCh 1207.
205
Figura A9: Esquema de Razón de Área Nudosa Individual
f. Razón de Área Nudosa de Nudo Alargado (RANNA): Razón entre el área de proyección de uno o
dos nudos alargados y el área de la sección transversal de la pieza
identificando el RANT y RANNA. El RANNA corresponde entonces al área que abarca por los nudos
alargados en sector de análisis, por lo que para el esquema de la figura A10 el RANNA es de 37%17.
Las figuras A11 y A12 muestran una pieza de madera con RANNA del 15%.
Figura A10: Esquema de Razón de Área Nudosa de Nudo Alargado
17
No se debe ser tan preciso en la determinación del RANNA, sólo se debe estimar en forma visual si es
inferior al 25% o al 33%, según lo que señala la NCh 1207
206
Figura A11: Pieza con nudo alargado
Figura A12: Corte de la pieza con nudo alargado de la figura 5.18 en la zona del RANNA
207
Clasificación y medición de defectos
La NCh 1207 establece que cualquier pieza que presente fractura, madera de compresión,
pudrición, daños físicos (causados por cadenas, grúas horquillas u otros), combinación de nudos,
desviación de fibra abrupta u otras características que debilitan significativamente su capacidad
estructural se debe considerar como Rechazo. La figura A13 muestra piezas con presencia de nudo
y desviación de fibra abrupta (fibra cruzada) que se consideran como rechazo
Figura A13: Defectos que llevan al rechazo de una pieza
208
a. Exigencias de clasificación: Las exigencias para los 3 grados estructurales de Pino radiata se
encuentran en la tabla A1.
Tabla A1: Exigencias para los grados estructurales visuales de Pino radiata según NCh 1207
Defectos
Grados estructurales Visuales
G1
GS
G2
Nudos
Sin CB
Con CB
Sin CB
Con CB
h ≤ 150mm
h > 150 mm
RANB
≤ 50%
> 50%
≤ 50%
> 50%
RANT
≤ 33%
≤ 20%
≤ 50%
≤ 33%
Sin
Restricción
≤ 66%
Sin
Restricción
≤ 50%
≤ 50%
≤ 33%
≤ 33%
≤ 33%
RANI
RANNA
No se
Acepta
No se
Acepta
≤ 25%
≤ 25%
Inclinación de fibra
1:8
1:6
1:6
Médula
No se Acepta
Se acepta sólo en la mitad
central del ancho
+
Ancho de médula de hasta
12 mm en cualquier largo; o
ancho de médula de hasta
18 mm en largo no superior
a 100 mm
Se acepta sin restricción
Arista faltante
En todo el largo
El canto muerto no puede ser mayor a un cuarto del ancho y a un cuarto del espesor
de la pieza
Bolsillos de resina y
corteza
Acepta bolsillos de hasta 20 mm de ancho y 200 mm de largo, o superficie
equivalente
Grietas
Se ignoran si su profundidad en menor a 10 mm
Acepta largos de
hasta ¼ del largo de la
pieza, con un tope de
600 mm
Fisuras
Rajaduras
Se acepta en
extremos y de largo
menor o igual al
espesor de la pieza
CB: Condición de borde; h: ancho de la pieza
Acepta largos de hasta ¼ del largo de la pieza, con un tope
de 900 mm
Se acepta no más de una rajadura
Se acepta de largo menor o igual a 600 mm; o en los
extremos y de largo menor o igual a 1,5 veces el espesor
de la pieza
Fuente: NCh 1207.of2005: Pino radiata – Clasificación visual para uso estructural –
Especificaciones de los grados de calidad.
209
b. Medición de Nudos
En cada pieza a clasificar, la estimación de las Razones de Área Nudosa (RAN) se debe realizar en el
sector más desfavorable, esto es donde los nudos sean de mayor tamaño. Los nudos que se
encuentran fuera de la zona más desfavorable, no se consideran en la clasificación.
Los nudos se estiman por medio de sus Razones de Área Nudosa RANT, RANB y, en algunos casos,
RANI y RANNA. Al llevar a cabo esta estimación se puede despreciar todos los nudos que
aparezcan sobre cualquier superficie y cuyo diámetro resulte inferior a 5 mm. En la evaluación no
se establecen diferencias entre nudos sueltos (figura A14), nudos vivos (figura A15) o agujeros
(figura A16).
Para que un clasificador pueda estimar las razones de área nudosa (RAN) de manera correcta y a
un ritmo productivo, se requiere una formación previa que involucre la confección sistemática de
esquemas de razones de área nudosa en escala real (1:1). Esta confección sistemática de
esquemas de RAN permitirá al clasificador tener la técnica necesaria para estimar los nudos,
mediante una rápida inspección visual de las caras y cantos de las piezas a clasificar. Los esquemas
de RAN, se pueden realizar en las caras o cabezas de las piezas, como parte del proceso de
aprendizaje del clasificador (ver Figura A17)
Figura A14: Nudo suelto
210
Figura A15: Nudo vivo
Figura A16: Agujero
211
Figura A17: Ejemplo de esquema de Razón de Área Nudosa (RAN) en escala 1:1
c. Medición de inclinación de fibra
La inclinación de fibra se debe estimar como la desviación de la dirección de las fibras respecto al
eje longitudinal de la pieza. Para determinar la desviación de la fibra se recomienda el uso de un
instrumento llamado “Detector de fibra” (Grain scribes), el cual consiste en una aguja que pivotea
sobre una articulación y un mango (ver figura A18). En algunos casos es posible apreciar las fisuras
superficiales de las piezas, donde la desviación de la fibra se asocia a una línea paralela a dichas
fisuras (ver figura A19). Al medir la inclinación de fibra, se debe tener presente lo detallado en la
tabla A2.
Tabla A2: Medición de la desviación de la fibra
Ubicación de la desviación de fibra
En la cara
Piezas de espesor menor o igual a
50 mm
Piezas de espesor mayor a 50 mm
En el Canto
Piezas de cualquier espesor
Como medir
Se considera la cara con peor inclinación de fibra
Se considera el promedio de las inclinaciones de
fibra medidas en ambas caras.
Se considera el promedio de las inclinaciones de
fibra medidas en ambos cantos.
212
Figura A18: Detector de fibra
213
Figura A19: Fisuras superficiales asociadas a la desviación de fibra
Una forma práctica de medir la inclinación de la fibra es determinar el largo del tramo en que la
fibra atraviesa completamente una cara o canto (ver figura A20). Dependiendo del ancho de la
cara o del espesor del canto donde se mida la inclinación de la fibra, esta debe ser mayor a los
valores entregados en la tabla A3.
El ejemplo que aparece en la figura A20, muestra la medición de la inclinación de fibra en el canto
de una pieza de 41mm de espesor (2’’cepillado seco). El tramo mínimo en que la fibra debe
atravesar el canto completamente debe ser de 246 mm para que cumpla con una inclinación de
1:6; y de 328 mm para que cumpla con una inclinación de 1:8 (ver tabla A3). El ejemplo muestra
que la fibra atraviesa el canto en un tramo de 345 mm, por lo que cumple con la desviación de 1:8
(figura A20).
Tabla A3: Tramos minimos en que la fibra atraviesa completamente el ancho o espesor de una
pieza
Dimensiones
nominales
Dimensiones
efectivas [mm]
Desviación de
fibra de 1:6
Desviación de
fibra de 1:8
2''
3''
4''
5''
6''
8''
CS
AS
CS
AS
CS
AS
CS
AS
CS
AS
CS
AS
41
45
65
69
90
94
114
118
138
142
185
190
246
270
390
414
540
564
684
708
828
852
1110
1140
328
360
520
552
720
752
912
944
1104
1136
1480
1520
CS: Cepillado Seco; AS: Aserrado Seco
214
Figura A20: Medición de la inclinación de fibra
215
d. Presencia de médula
Se debe determinar si una pieza tiene presencia de médula. Para esto se debe observar las
cabezas de la pieza, y observar en la disposición de los anillos de crecimiento de la madera la
ubicación de la médula (ver figura A21). También se debe verificar en las caras y cantos la
presencia de tramos de médula (figura A22).
Figura A21: Ubicación de la médula por observación de la cabeza de la pieza
Figura A22: Ubicación y tamaño de la médula en la cara de una pieza
216
e. Arista faltante
Se estima como la razón entre la máxima proyección del defecto sobre la superficie transversal
comprendida y el espesor o ancho completo de dicha superficie. La figura A23 muestra una pieza
con arista faltante o canto muerto
Figura A23: Presencia de arista faltante
f. Alabeos
La arqueadura, encorvadura, torcedura y acanaladura no deben exceder los valores expuestos en
las tablas A4, A5, A6 y A7, respectivamente. En algunas aplicaciones, dependiendo del tipo de
curvatura y del tamaño de la escuadría, se podrán tolerar magnitudes mayores sin que el
comportamiento se vea afectado, en otras; sin embargo, las exigencias funcionales requerirán de
restricciones más rigurosas.
217
Tabla A4: Arqueadura máxima admisible según largo de la pieza
Largo de la pieza [m]
2,4
3
3,2
3,6
4
4,8
Arqueadura (d) [mm]
18
23
25
28
31
37
Tabla A5: Encorvadura máxima admisible según largo de la pieza
2,4
3
3,2
3,6
4
4,8
Encorvadura (d) [mm]
12
15
16
18
20
24
218
Anchos nominales
Tabla A6: Torcedura máxima admisible según largo y ancho de la pieza
2,4
3
3,2
3,6
4
4,8
3''
2
3
3
4
4
5
4''
3
4
4
5
5
6
5''
4
5
5
6
7
8
6''
5
6
6
7
8
10
8''
6
8
9
10
11
13
Tabla A7: Acanaladura máxima admisible según ancho de la pieza
Anchos nominales
3''
4''
5''
6''
8''
Acanaladura [mm]
3
4
5
6
8
g. Bolsillos de resina y de corteza
Estos se deben estimar, de acuerdo a su forma y según lo establecido en los límites admisibles, de
acuerdo como fisuras o como nudos. Cuando sean considerados como nudos, se deberán
incorporar en la estimación de las Razones de Área Nudosa (ver figuras A24 y A25).
219
Figura A24: Presencia de bolsillos de resina
Figura A25: Presencia de bolsillos de corteza
220
h. Fisuras
La presencia de grietas de profundidad mayor a 10 mm y rajaduras son poco frecuentes en
madera de Pino radiata, sin embargo se debe estar atento durante la clasificación a la aparición de
estos defectos (ver figura A26).
Figura A26: Presencia de grieta en la cara de una pieza
221
ANEXO 3: DATOS EJEMPLO PRÁCTICO DE DETERMINACIÓN DE VALORES
CARACTERÍSTICOS SEGÚN NORMA CHILENA NCH 3028/2
Los datos corresponden a una simulación de datos de módulo de elasticidad en flexión (E), módulo
de rotura en flexión (MRf) y densidad, a partir de la generación de números aleatorios distribuidos
normalmente mediante el software Microsoft Excel. Corresponden a un grado estructural “X”, de
Pino radiata de escuadría 41x90 mm (2x4).
Eai2,
Densidad Humedad
E
MRf E 12% 12%
Muestra [kg/m3]
[%]
[Mpa] [Mpa] [Mpa] [Mpa]
MRf
12%
pi
[Mpa] (MRf)
Densidad
12%
[kg/m3]
1
565
13,6
6.452
13,9
6610
6603
13,9
0,008
557
2
499
12,0
8.623
14,3
8623
8614
14,3
0,016
499
3
468
14,4
10.535
16,6
10922 10911
16,6
0,024
458
4
535
12,2
6.592
18,6
6615
6608
18,6
0,032
534
5
465
10,9
11.390
18,8
11210 11199
18,7
0,040
469
6
470
13,5
11.706
19,6
11981 11969
19,7
0,048
463
7
538
12,7
15.044
19,6
15196 15181
19,7
0,056
535
8
491
11,1
11.785
20,6
11633 11622
20,5
0,063
494
9
489
13,1
16.893
22,2
17188 17171
22,4
0,071
484
10
477
13,3
8.942
22,3
9118
9109
22,5
0,079
472
11
426
12,8
14.082
22,3
14248 14234
22,5
0,087
423
12
472
15,1
9.474
23,7
9935
9925
24,5
0,095
459
13
536
13,9
10.388
24,1
10686 10675
24,6
0,103
527
14
541
11,7
9.537
24,3
9492
9483
24,2
0,111
542
15
509
11,0
15.823
24,4
15586 15571
24,1
0,119
513
16
505
11,7
7.725
24,8
7688
7680
24,7
0,127
507
17
501
12,3
13.013
24,8
13064 13051
24,9
0,135
500
18
480
13,8
10.719
28,2
11022 11011
29,0
0,143
472
19
482
13,4
18.287
28,4
18673 18655
29,0
0,151
477
20
519
9,7
7.677
29,0
7416
7409
28,0
0,159
530
21
425
16,2
13.069
29,0
13946 13932
31,2
0,167
410
22
471
10,4
14.558
29,2
14206 14192
28,5
0,175
478
23
527
11,8
8.313
29,3
8287
29,2
0,183
528
8279
222
Eai2,
Densidad Humedad
E
MRf E 12% 12%
Muestra [kg/m3]
[%]
MRf
12%
pi
[Mpa] (MRf)
Densidad
12%
[kg/m3]
24
434
10,9
9.386
29,4
9231
9222
28,9
0,190
438
25
503
9,1
9.379
29,5
8984
8976
28,3
0,198
517
26
480
8,4
6.639
29,6
6296
6290
28,2
0,206
496
27
454
8,6
7.831
29,7
7446
7438
28,2
0,214
468
28
547
12,8
13.053
29,9
13205 13192
30,2
0,222
543
29
468
12,2
10.081
30,0
10110 10100
30,1
0,230
467
30
457
12,7
8.328
30,3
8421
8413
30,7
0,238
454
31
503
9,6
12.311
30,3
11874 11862
29,2
0,246
514
32
492
11,9
6.924
30,8
6910
6903
30,7
0,254
493
33
469
12,5
7.582
31,3
7642
7635
31,5
0,262
467
34
510
14,7
10.281
32,0
10719 10708
33,7
0,270
498
35
439
10,6
7.873
32,2
7710
7703
31,5
0,278
445
36
453
11,9
15.348
32,3
15336 15321
32,3
0,286
453
37
520
15,1
11.726
32,3
12296 12284
34,2
0,294
506
38
473
12,1
9.211
32,5
9232
9223
32,6
0,302
472
39
438
13,8
12.883
32,6
13249 13236
33,7
0,310
431
40
455
15,4
11.364
32,6
11971 11959
34,7
0,317
442
41
457
11,6
6.048
32,7
6007
6001
32,4
0,325
459
42
492
8,4
7.833
32,8
7433
7426
31,0
0,333
508
43
481
13,4
7.548
33,1
7707
7699
33,9
0,341
475
44
393
12,1
12.017
33,1
12035 12023
33,2
0,349
393
45
437
14,0
16.230
33,5
16746 16729
34,8
0,357
430
46
478
8,9
13.302
33,5
12709 12696
31,8
0,365
491
47
486
14,0
11.014
33,5
11357 11346
34,9
0,373
477
48
469
9,8
11.408
33,6
11047 11036
32,4
0,381
479
49
467
13,6
9.673
33,8
9914
9904
34,9
0,389
460
50
450
8,3
10.245
34,0
9700
9691
32,0
0,397
466
51
446
11,5
10.869
34,3
10787 10776
33,9
0,405
448
52
440
10,0
12.166
34,4
11813 11801
33,2
0,413
448
53
437
11,5
11.137
34,5
11048 11037
34,1
0,421
439
223
Eai2,
Densidad Humedad
E
MRf E 12% 12%
Muestra [kg/m3]
[%]
MRf
12%
pi
[Mpa] (MRf)
Densidad
12%
[kg/m3]
54
544
14,9
9.605
34,7
10039 10029
36,7
0,429
530
55
540
8,3
8.265
35,2
7832
7824
33,0
0,437
559
56
454
12,7
13.744
35,3
13887 13873
35,7
0,444
451
57
540
12,3
6.129
36,1
6159
6152
36,3
0,452
538
58
460
12,4
4.400
36,3
4427
4423
36,6
0,460
458
59
452
10,1
11.379
36,4
11063 11052
35,2
0,468
459
60
386
13,9
11.674
36,7
12011 11999
38,1
0,476
379
61
401
13,2
9.531
37,6
9709
9699
38,5
0,484
397
62
456
10,4
9.942
37,8
9702
9693
36,6
0,492
463
63
481
10,0
9.376
37,8
9096
9087
36,4
0,500
490
64
470
13,3
12.556
38,2
12800 12787
39,3
0,508
465
65
486
15,0
7.632
38,4
7999
7991
41,1
0,516
473
66
421
12,3
8.387
38,5
8423
8414
38,7
0,524
420
67
452
10,0
10.961
39,0
10647 10637
37,5
0,532
460
68
420
13,4
13.197
39,1
13481 13468
40,3
0,540
415
69
565
15,0
9.170
39,2
9597
9588
41,9
0,548
550
70
475
13,7
11.273
39,4
11566 11555
40,9
0,556
468
71
513
13,8
9.985
39,4
10259 10249
41,0
0,563
505
72
419
11,3
11.069
39,7
10945 10935
39,1
0,571
422
73
498
11,0
9.324
39,9
9184
9175
39,1
0,579
503
74
463
11,9
12.623
40,0
12599 12587
39,9
0,587
464
75
448
9,2
14.088
40,1
13520 13506
38,0
0,595
460
76
488
10,1
12.084
40,2
11744 11733
38,7
0,603
496
77
484
9,2
8.198
40,3
7871
7863
38,2
0,611
497
78
419
9,7
10.032
40,6
9700
9691
38,8
0,619
428
79
447
9,9
7.468
40,7
7239
7232
39,0
0,627
455
80
417
11,4
9.185
40,7
9109
9100
40,3
0,635
419
81
475
10,4
8.260
41,2
8063
8055
39,9
0,643
482
82
476
10,9
10.061
41,8
9898
9888
40,8
0,651
481
83
499
8,3
2.433
41,9
2304
2302
38,9
0,659
516
224
Eai2,
Densidad Humedad
E
MRf E 12% 12%
Muestra [kg/m3]
[%]
MRf
12%
pi
[Mpa] (MRf)
Densidad
12%
[kg/m3]
84
450
10,6
11.629
41,9
11394 11382
40,7
0,667
455
85
452
11,6
6.207
42,4
6170
6164
42,0
0,675
454
86
406
8,9
16.706
42,6
15961 15945
40,0
0,683
418
87
491
17,1
7.652
43,5
8285
8277
49,5
0,690
470
88
520
14,6
14.979
43,9
15585 15569
46,6
0,698
508
89
484
14,8
10.170
44,2
10623 10613
47,3
0,706
472
90
533
11,8
10.830
44,2
10793 10782
44,0
0,714
534
91
465
10,8
13.210
44,3
12972 12959
43,2
0,722
470
92
471
12,5
12.175
44,5
12270 12258
45,0
0,730
469
93
486
13,6
14.224
44,6
14569 14555
46,3
0,738
479
94
476
13,1
9.654
44,7
9818
9809
45,8
0,746
471
95
529
9,4
14.515
44,8
13975 13961
42,4
0,754
541
96
451
8,8
13.009
45,0
12418 12405
42,1
0,762
465
97
486
12,6
7.901
45,0
7978
7970
45,7
0,770
483
98
460
13,8
10.897
45,3
11209 11198
47,3
0,778
452
99
499
13,9
11.025
45,4
11345 11334
47,5
0,786
491
100
521
12,6
7.794
46,1
7870
7862
46,8
0,794
518
101
443
8,6
12.046
46,1
11458 11447
42,9
0,802
457
102
454
10,4
11.507
46,2
11231 11220
44,6
0,810
461
103
468
14,1
8.035
46,4
8299
8291
48,8
0,817
459
104
452
14,0
8.654
47,9
8930
8921
50,4
0,825
444
105
361
10,3
12.009
47,9
11714 11702
46,2
0,833
366
106
529
15,3
13.800
48,1
14517 14502
52,2
0,841
514
107
461
10,9
9.412
48,7
9257
9248
47,5
0,849
466
108
439
11,9
13.160
48,8
13145 13132
48,7
0,857
440
109
466
11,3
12.791
49,4
12667 12654
48,7
0,865
469
110
404
11,6
14.486
49,8
14406 14392
49,3
0,873
405
111
523
14,8
10.845
49,8
11315 11304
53,5
0,881
511
112
485
10,2
9.634
50,1
9381
9372
48,0
0,889
493
113
462
10,8
8.879
50,7
8725
8717
49,4
0,897
467
225
Eai2,
Densidad Humedad
E
MRf E 12% 12%
Muestra [kg/m3]
[%]
MRf
12%
pi
[Mpa] (MRf)
Densidad
12%
[kg/m3]
114
499
12,0
12.301
50,8
12302 12290
50,8
0,905
499
115
432
9,5
6.413
50,9
6183
6177
48,1
0,913
442
116
395
10,5
9.198
51,3
8997
8988
49,6
0,921
400
117
455
12,7
9.509
51,8
9604
9595
52,7
0,929
453
118
481
12,4
8.400
52,0
8454
8446
52,6
0,937
480
119
459
9,8
10.232
53,3
9899
9889
50,6
0,944
469
120
446
10,1
9.410
53,7
9151
9141
51,4
0,952
454
121
443
12,9
10.435
53,8
10585 10574
55,1
0,960
440
122
471
12,6
6.637
54,3
6693
6686
55,0
0,968
469
123
447
14,3
10.947
55,8
11346 11335
59,4
0,976
438
124
447
13,0
10.384
58,0
10539 10528
59,5
0,984
443
125
454
13,0
11.090
60,9
11254 11243
62,5
0,992
450
226
ANEXO 4: REQUERIMIENTOS DE CLASIFICACIÓN VISUAL PARA MADERA
CLASIFICADA POR MÁQUINA SEGÚN SISTEMA EUROPEO
Las características visuales de cada pieza de la madera clasificada por máquina deben cumplir los
requerimientos del grado, los cuales como máximos son aquellos dados en la Tabla A1. En tanto,
donde una máquina no clasifica completamente cada pieza de madera, como es el caso de las
maquina tipo flexión, estas porciones no completamente clasificadas deben ser examinadas
visualmente. Si el diámetro de los nudos y desviación del grano en las porciones no
completamente clasificadas excede el tamaño de tales defectos en la porción completamente
clasificada de la misma pieza, o excede los límites dados en la Tabla A2, entonces la pieza debe ser
rechazada.
Tabla A1: Requerimientos visuales dominantes para madera clasificada por máquina según EN
14081-1
Clase de resistencia según EN 338
C18 y más baja
Sobre C18
Las fisuras menores que la mitad del espesor pueden
ser ignoradas
Largo máx. de
Fisuras que
fisuras permitido
atraviesan
espesor
Fisuras
atraviesan
espesor
Alabeo máx. en Arqueadura
mm sobre 2m del
largo
Encorvadura
Torsión
Acanaladura
no No mayor que 1,5 m o ½ No mayor a 1 m o ¼ del
el del largo de la pieza, el que largo de la pieza, el que
sea menor
sea menor
que No mayor a 1 m o ¼ del
el largo de la pieza, el que sea
menor. Si en los extremos,
un largo no mayor que dos
veces el ancho de la pieza
Sólo permitido en los
extremos con un largo no
mayor que el ancho de la
pieza
20mm
10mm
12mm
8mm
2mm/25mm de ancho
1mm/25mm de ancho
Sin restricción
Sin restricción
227
Canto muerto
El canto muerto no debe ser mayor que las
dimensiones completas de canto y cara de la pieza
Pudrición suave y
pudrición (ver EN
844-10)
La pudrición suave no está La pudrición suave no
permitida.
está permitida.
Pudrición está permitida.
Pudrición
permitida.
no
está
Daño por insecto
No se permite infestación activa. No se permite
agujeros de avispa y gusanos y agujeros pequeños
deben medirse como defectos anormales
Defectos
anormales
Donde la reducción en la resistencia causada por
defectos anormales es obviamente menor que la
causada por otros defectos permitidos por esta tabla,
la pieza puede ser aceptada estipulando que el defecto
es de un tipo que no incrementará después de la
conversión y secado
Tabla A2: Requerimiento visual dominante para secciones no completamente clasificadas en
máquina
Clase de resistencia según EN 338
C18 y más baja
Sobre C18
Diámetro nudo en la cara
1/2 x ancho de la pieza
1/4 x ancho de la pieza
Diámetro nudo en el canto
3/4 x espesor de la pieza
1/2 x espesor de la pieza
Desviación del grano
1 en 6
1 en 10
NOTA 1: Estos límites máximos sólo son aplicables donde el tamaño de los nudos o desviación del grano en las
secciones no completamente clasificadas exceden el tamaño de características similares en la porción completamente
clasificada de la misma pieza.
NOTA 2: El diámetro del nudo es medido perpendicular al eje longitudinal de la pieza de madera. Para nudos en canto
vivo los límites de arriba se aplican a la porción del nudo visible en la cara particular o canto siendo considerado.
228
ANEXO 5: DATOS EJEMPLO PRÁCTICO DE DETERMINACIÓN DE VALORES
CARACTERÍSTICOS SEGÚN NORMA EUROPEA (EN 384) Y AUSTRALIANONEOZELANDESA (AS/NZS 4063.2)
Los datos corresponden a una simulación de datos de módulo de elasticidad en flexión (E), módulo
de rotura en flexión (MRf) y densidad, a partir de la generación de números aleatorios distribuidos
normalmente mediante el software Microsoft Excel. Corresponden a un grado estructural “X” de
Pino radiata, clasificado en forma mecánica, escuadría 41x90 mm (2x4).
Datos análisis según estándar EN 384
Densidad Humedad
muestra [kg/m3]
[%]
E
[Mpa]
MRf
[Mpa]
E12%
[Mpa]
MRf*Kh
[Mpa]
densidad densidad
12%
12% (i)
[kg/m3] [kg/m3]
1
565
13,6
6.452
13,9
6554
12,6
560
364
2
499
12,0
8.623
14,3
8623
12,9
499
382
3
468
14,4
10.535
16,6
10782
15,0
462
393
4
535
12,2
6.592
18,6
6607
16,8
534
398
5
465
10,9
11.390
18,8
11269
16,9
467
399
6
470
13,5
11.706
19,6
11884
17,7
466
405
7
538
12,7
15.044
19,6
15144
17,7
537
412
8
491
11,1
11.785
20,6
11683
18,6
493
416
9
489
13,1
16.893
22,2
17085
20,0
486
417
10
477
13,3
8.942
22,3
9056
20,1
474
418
11
426
12,8
14.082
22,3
14191
20,1
424
420
12
472
15,1
9.474
23,7
9766
21,4
465
420
13
536
13,9
10.388
24,1
10580
21,7
531
424
14
541
11,7
9.537
24,3
9507
21,9
542
424
15
509
11,0
15.823
24,4
15664
22,0
511
433
16
505
11,7
7.725
24,8
7700
22,4
506
434
17
501
12,3
13.013
24,8
13047
22,4
500
436
18
480
13,8
10.719
28,2
10914
25,5
475
437
19
482
13,4
18.287
28,4
18538
25,6
479
438
20
519
9,7
7.677
29,0
7498
26,1
525
439
229
muestra
Densidad Humedad
[kg/m3]
[%]
E
[Mpa]
MRf
[Mpa]
E12%
[Mpa]
densidad densidad
MRf*Kh
12%
12% (i)
[Mpa]
[kg/m3] [kg/m3]
21
425
16,2
13.069
29,0
13614
26,2
416
441
22
471
10,4
14.558
29,2
14318
26,4
475
442
23
527
11,8
8.313
29,3
8296
26,4
528
442
24
434
10,9
9.386
29,4
9282
26,6
436
444
25
503
9,1
9.379
29,5
9106
26,7
510
445
26
480
8,4
6.639
29,6
6399
26,8
489
447
27
454
8,6
7.831
29,7
7562
26,8
462
447
28
547
12,8
13.053
29,9
13153
27,0
545
447
29
468
12,2
10.081
30,0
10100
27,1
468
451
30
457
12,7
8.328
30,3
8389
27,4
455
451
31
503
9,6
12.311
30,3
12010
27,4
509
452
32
492
11,9
6.924
30,8
6915
27,8
493
452
33
469
12,5
7.582
31,3
7622
28,2
468
453
34
510
14,7
10.281
32,0
10560
28,9
503
453
35
439
10,6
7.873
32,2
7763
29,1
442
453
36
453
11,9
15.348
32,3
15340
29,2
453
453
37
520
15,1
11.726
32,3
12087
29,2
512
454
38
473
12,1
9.211
32,5
9225
29,4
472
455
39
438
13,8
12.883
32,6
13119
29,4
434
455
40
455
15,4
11.364
32,6
11746
29,4
447
456
41
457
11,6
6.048
32,7
6021
29,5
458
456
42
492
8,4
7.833
32,8
7554
29,6
501
457
43
481
13,4
7.548
33,1
7651
29,9
478
458
44
393
12,1
12.017
33,1
12029
29,9
393
458
45
437
14,0
16.230
33,5
16562
30,2
433
459
46
478
8,9
13.302
33,5
12890
30,3
485
459
47
486
14,0
11.014
33,5
11235
30,3
481
459
48
469
9,8
11.408
33,6
11161
30,4
474
460
49
467
13,6
9.673
33,8
9829
30,5
463
462
50
450
8,3
10.245
34,0
9863
30,7
459
462
230
muestra
Densidad Humedad
[kg/m3]
[%]
E
[Mpa]
MRf
[Mpa]
E12%
[Mpa]
densidad densidad
MRf*Kh
12%
12% (i)
[Mpa]
[kg/m3] [kg/m3]
51
446
11,5
10.869
34,3
10814
30,9
447
463
52
440
10,0
12.166
34,4
11925
31,1
444
463
53
437
11,5
11.137
34,5
11077
31,1
438
464
54
544
14,9
9.605
34,7
9880
31,3
536
464
55
540
8,3
8.265
35,2
7962
31,8
550
464
56
454
12,7
13.744
35,3
13838
31,8
453
465
57
540
12,3
6.129
36,1
6149
32,6
539
465
58
460
12,4
4.400
36,3
4418
32,8
459
466
59
452
10,1
11.379
36,4
11164
32,9
456
467
60
386
13,9
11.674
36,7
11892
33,1
382
467
61
401
13,2
9.531
37,6
9647
33,9
399
467
62
456
10,4
9.942
37,8
9779
34,1
460
468
63
481
10,0
9.376
37,8
9185
34,1
486
468
64
470
13,3
12.556
38,2
12715
34,5
467
468
65
486
15,0
7.632
38,4
7865
34,7
479
470
66
421
12,3
8.387
38,5
8411
34,8
420
470
67
452
10,0
10.961
39,0
10747
35,2
457
471
68
420
13,4
13.197
39,1
13382
35,3
417
472
69
565
15,0
9.170
39,2
9441
35,4
556
473
70
475
13,7
11.273
39,4
11463
35,6
471
474
71
513
13,8
9.985
39,4
10162
35,6
508
474
72
419
11,3
11.069
39,7
10986
35,9
420
475
73
498
11,0
9.324
39,9
9230
36,0
501
475
74
463
11,9
12.623
40,0
12607
36,1
464
477
75
448
9,2
14.088
40,1
13695
36,2
455
478
76
488
10,1
12.084
40,2
11852
36,3
493
478
77
484
9,2
8.198
40,3
7972
36,4
491
479
78
419
9,7
10.032
40,6
9804
36,6
424
479
79
447
9,9
7.468
40,7
7311
36,7
452
479
80
417
11,4
9.185
40,7
9134
36,8
418
479
231
muestra
Densidad Humedad
[kg/m3]
[%]
E
[Mpa]
MRf
[Mpa]
E12%
[Mpa]
densidad densidad
MRf*Kh
12%
12% (i)
[Mpa]
[kg/m3] [kg/m3]
81
475
10,4
8.260
41,2
8126
37,2
479
480
82
476
10,9
10.061
41,8
9951
37,7
478
481
83
499
8,3
2.433
41,9
2343
37,8
508
482
84
450
10,6
11.629
41,9
11470
37,8
453
484
85
452
11,6
6.207
42,4
6183
38,2
453
485
86
406
8,9
16.706
42,6
16189
38,5
412
486
87
491
17,1
7.652
43,5
8040
39,3
479
486
88
520
14,6
14.979
43,9
15365
39,6
513
489
89
484
14,8
10.170
44,2
10458
39,9
477
490
90
533
11,8
10.830
44,2
10805
39,9
533
491
91
465
10,8
13.210
44,3
13049
40,0
468
493
92
471
12,5
12.175
44,5
12238
40,2
470
493
93
486
13,6
14.224
44,6
14448
40,3
482
493
94
476
13,1
9.654
44,7
9761
40,3
473
494
95
529
9,4
14.515
44,8
14143
40,4
535
499
96
451
8,8
13.009
45,0
12598
40,6
459
499
97
486
12,6
7.901
45,0
7952
40,6
484
500
98
460
13,8
10.897
45,3
11098
40,9
456
501
99
499
13,9
11.025
45,4
11232
41,0
494
501
100
521
12,6
7.794
46,1
7844
41,6
519
503
101
443
8,6
12.046
46,1
11636
41,7
451
506
102
454
10,4
11.507
46,2
11319
41,7
458
508
103
468
14,1
8.035
46,4
8205
41,9
463
508
104
452
14,0
8.654
47,9
8831
43,3
447
509
105
361
10,3
12.009
47,9
11808
43,3
364
510
106
529
15,3
13.800
48,1
14252
43,4
520
511
107
461
10,9
9.412
48,7
9308
44,0
464
512
108
439
11,9
13.160
48,8
13150
44,1
439
513
109
466
11,3
12.791
49,4
12708
44,6
467
516
110
404
11,6
14.486
49,8
14433
44,9
405
519
232
muestra
Densidad Humedad
[kg/m3]
[%]
E
[Mpa]
MRf
[Mpa]
E12%
[Mpa]
densidad densidad
MRf*Kh
12%
12% (i)
[Mpa]
[kg/m3] [kg/m3]
111
523
14,8
10.845
49,8
11144
45,0
516
520
112
485
10,2
9.634
50,1
9462
45,2
490
525
113
462
10,8
8.879
50,7
8775
45,8
465
528
114
499
12,0
12.301
50,8
12302
45,9
499
531
115
432
9,5
6.413
50,9
6255
46,0
437
533
116
395
10,5
9.198
51,3
9062
46,4
398
534
117
455
12,7
9.509
51,8
9572
46,8
454
535
118
481
12,4
8.400
52,0
8436
47,0
480
536
119
459
9,8
10.232
53,3
10004
48,1
464
537
120
446
10,1
9.410
53,7
9233
48,5
451
539
121
443
12,9
10.435
53,8
10533
48,6
441
542
122
471
12,6
6.637
54,3
6673
49,0
470
545
123
447
14,3
10.947
55,8
11203
50,4
442
550
124
447
13,0
10.384
58,0
10485
52,4
445
556
125
454
13,0
11.090
60,9
11198
55,0
452
560
Datos análisis según estándar AS/NZS 4063.2
muestra
Densidad
[kg/m3]
Humedad
[%]
E [Mpa]
MRf [Mpa]
LN (E)
LN (MRf)
1
565
13,6
6.452
13,9
8,772
2,634
2
499
12,0
8.623
14,3
9,062
2,660
3
468
14,4
10.535
16,6
9,262
2,812
4
535
12,2
6.592
18,6
8,794
2,923
5
465
10,9
11.390
18,8
9,341
2,932
6
470
13,5
11.706
19,6
9,368
2,974
7
538
12,7
15.044
19,6
9,619
2,976
8
491
11,1
11.785
20,6
9,375
3,026
9
489
13,1
16.893
22,2
9,735
3,100
10
477
13,3
8.942
22,3
9,099
3,102
11
426
12,8
14.082
22,3
9,553
3,105
233
muestra
Densidad
[kg/m3]
Humedad
[%]
E [Mpa]
MRf [Mpa]
LN (E)
LN (MRf)
12
472
15,1
9.474
23,7
9,156
3,165
13
536
13,9
10.388
24,1
9,248
3,181
14
541
11,7
9.537
24,3
9,163
3,191
15
509
11,0
15.823
24,4
9,669
3,194
16
505
11,7
7.725
24,8
8,952
3,209
17
501
12,3
13.013
24,8
9,474
3,212
18
480
13,8
10.719
28,2
9,280
3,340
19
482
13,4
18.287
28,4
9,814
3,346
20
519
9,7
7.677
29,0
8,946
3,366
21
425
16,2
13.069
29,0
9,478
3,369
22
471
10,4
14.558
29,2
9,586
3,374
23
527
11,8
8.313
29,3
9,026
3,377
24
434
10,9
9.386
29,4
9,147
3,382
25
503
9,1
9.379
29,5
9,146
3,385
26
480
8,4
6.639
29,6
8,801
3,389
27
454
8,6
7.831
29,7
8,966
3,390
28
547
12,8
13.053
29,9
9,477
3,397
29
468
12,2
10.081
30,0
9,218
3,403
30
457
12,7
8.328
30,3
9,027
3,411
31
503
9,6
12.311
30,3
9,418
3,412
32
492
11,9
6.924
30,8
8,843
3,428
33
469
12,5
7.582
31,3
8,934
3,442
34
510
14,7
10.281
32,0
9,238
3,466
35
439
10,6
7.873
32,2
8,971
3,472
36
453
11,9
15.348
32,3
9,639
3,475
37
520
15,1
11.726
32,3
9,370
3,475
38
473
12,1
9.211
32,5
9,128
3,483
39
438
13,8
12.883
32,6
9,464
3,483
40
455
15,4
11.364
32,6
9,338
3,483
41
457
11,6
6.048
32,7
8,707
3,486
234
muestra
Densidad
[kg/m3]
Humedad
[%]
E [Mpa]
MRf [Mpa]
LN (E)
LN (MRf)
42
492
8,4
7.833
32,8
8,966
3,491
43
481
13,4
7.548
33,1
8,929
3,499
44
393
12,1
12.017
33,1
9,394
3,499
45
437
14,0
16.230
33,5
9,695
3,511
46
478
8,9
13.302
33,5
9,496
3,512
47
486
14,0
11.014
33,5
9,307
3,513
48
469
9,8
11.408
33,6
9,342
3,515
49
467
13,6
9.673
33,8
9,177
3,521
50
450
8,3
10.245
34,0
9,235
3,527
51
446
11,5
10.869
34,3
9,294
3,534
52
440
10,0
12.166
34,4
9,406
3,538
53
437
11,5
11.137
34,5
9,318
3,540
54
544
14,9
9.605
34,7
9,170
3,546
55
540
8,3
8.265
35,2
9,020
3,560
56
454
12,7
13.744
35,3
9,528
3,563
57
540
12,3
6.129
36,1
8,721
3,585
58
460
12,4
4.400
36,3
8,389
3,593
59
452
10,1
11.379
36,4
9,340
3,595
60
386
13,9
11.674
36,7
9,365
3,602
61
401
13,2
9.531
37,6
9,162
3,626
62
456
10,4
9.942
37,8
9,204
3,632
63
481
10,0
9.376
37,8
9,146
3,632
64
470
13,3
12.556
38,2
9,438
3,644
65
486
15,0
7.632
38,4
8,940
3,649
66
421
12,3
8.387
38,5
9,034
3,651
67
452
10,0
10.961
39,0
9,302
3,663
68
420
13,4
13.197
39,1
9,488
3,666
69
565
15,0
9.170
39,2
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3,669
70
475
13,7
11.273
39,4
9,330
3,674
71
513
13,8
9.985
39,4
9,209
3,675
235
muestra
Densidad
[kg/m3]
Humedad
[%]
E [Mpa]
MRf [Mpa]
LN (E)
LN (MRf)
72
419
11,3
11.069
39,7
9,312
3,682
73
498
11,0
9.324
39,9
9,140
3,686
74
463
11,9
12.623
40,0
9,443
3,689
75
448
9,2
14.088
40,1
9,553
3,692
76
488
10,1
12.084
40,2
9,400
3,693
77
484
9,2
8.198
40,3
9,012
3,696
78
419
9,7
10.032
40,6
9,213
3,703
79
447
9,9
7.468
40,7
8,918
3,706
80
417
11,4
9.185
40,7
9,125
3,707
81
475
10,4
8.260
41,2
9,019
3,719
82
476
10,9
10.061
41,8
9,216
3,732
83
499
8,3
2.433
41,9
7,797
3,734
84
450
10,6
11.629
41,9
9,361
3,735
85
452
11,6
6.207
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406
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491
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520
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14.979
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3,781
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484
14,8
10.170
44,2
9,227
3,789
90
533
11,8
10.830
44,2
9,290
3,789
91
465
10,8
13.210
44,3
9,489
3,791
92
471
12,5
12.175
44,5
9,407
3,795
93
486
13,6
14.224
44,6
9,563
3,798
94
476
13,1
9.654
44,7
9,175
3,800
95
529
9,4
14.515
44,8
9,583
3,802
96
451
8,8
13.009
45,0
9,473
3,806
97
486
12,6
7.901
45,0
8,975
3,807
98
460
13,8
10.897
45,3
9,296
3,813
99
499
13,9
11.025
45,4
9,308
3,816
100
521
12,6
7.794
46,1
8,961
3,831
101
443
8,6
12.046
46,1
9,396
3,832
236
muestra
Densidad
[kg/m3]
Humedad
[%]
E [Mpa]
MRf [Mpa]
LN (E)
LN (MRf)
102
454
10,4
11.507
46,2
9,351
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103
468
14,1
8.035
46,4
8,992
3,838
104
452
14,0
8.654
47,9
9,066
3,869
105
361
10,3
12.009
47,9
9,393
3,870
106
529
15,3
13.800
48,1
9,532
3,873
107
461
10,9
9.412
48,7
9,150
3,885
108
439
11,9
13.160
48,8
9,485
3,888
109
466
11,3
12.791
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3,900
110
404
11,6
14.486
49,8
9,581
3,907
111
523
14,8
10.845
49,8
9,291
3,909
112
485
10,2
9.634
50,1
9,173
3,913
113
462
10,8
8.879
50,7
9,091
3,926
114
499
12,0
12.301
50,8
9,417
3,928
115
432
9,5
6.413
50,9
8,766
3,930
116
395
10,5
9.198
51,3
9,127
3,939
117
455
12,7
9.509
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481
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119
459
9,8
10.232
53,3
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3,975
120
446
10,1
9.410
53,7
9,150
3,984
121
443
12,9
10.435
53,8
9,253
3,985
122
471
12,6
6.637
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3,994
123
447
14,3
10.947
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4,022
124
447
13,0
10.384
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4,060
125
454
13,0
11.090
60,9
9,314
4,110
237

bases de un sistema de certificación de madera para uso estructural

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