el tratamiento de traviesas de madera
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1 ÍNDICE DE MATERIAS INTRODUCCIÓN...................................................................................................................................................................... 3 EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DE MADERA........................................................................................................................................... 4 ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURA SOBRE MADERA ............................................................................................................. 6 UNA HISTORIA BREVE SOBRE LA CONSERVACIÓN DE MADERA............................................................................................................... 11 ¿POR QUÉ TRATAR LA MADERA CON CONSERVANTE?....................................................................................................................................... 12 UN RESUMEN DE LAS MADERAS COMERCIALES USADA COMO MATERIA DE TRAVIESA............................................. 14 LA TRAVIESA FABRICADA DE MADERA......................................................................................................................................................................... 27 — Materias Sólidas Aserradas — Materias Híbridas Fabricadas de Combinación APÉNDICE......................................................................................................................................................................... 34 — Especificaciones Para las Traviesas de Madera .......................................................................................................................... 35-37 — Los Estándares de Conservación de la Asociación de Madera Preservada Americana, P1/P13, P2, P3 and P4 ............. 39-42 — La Especificación de Producto C de la Asociación de Madera Preservada Americana, “Traviesas y Traviesas de Cambio”.................................................................................................................................................................................................. 43 REFERENCIAS .............................................................................................................................................................................................. 46 EL CONDICIONAMIENTO Y TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DE MADERA .................................................................................. 48 PREPARACIÓN DE TRAVIESAS Y MADERAS PARA TRATAMIENTO ................................................................................................ 49 EFECTOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA SOBRE EL TRATAMIENTO .............................................................................. 57 CONTENIDO DE HUMEDAD Y SU EFECTO SOBRE EL TRATAMIENTO............................................................................................ 58 CONSERVANTE PARA MADERA Y EL PROCESO A PRESIÓN....................................................................................................................................... 60 EL PROCESO DE TRATAMIENTO............................................................................................................................................................................................ 62 ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONES DEL TRATAMIENTO ..................................................................................................................... 65 PREGUNTAS Y RESPUESTAS ........................................................................................................................................................................... 66 SOBRE LOS AUTORES .............................................................................................................................................................................. 76 PARA MÁS INFORMACIÓN, PÓNGASE EN CONTACTO CON NOSOTROS Asociación de Traviesas para Vías Férreas • 115 Commerce Drive, Suite C • Fayetteville, GA 30214 7 70.460.5553 (voz) • 770.460.5573 (fax) • [email protected] (email) • www.rta.org (sitio web)
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Í N D I C E D E M A T E R I A SINTRODUCCIÓN...................................................................................................................................................................... 3
EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DE MADERA........................................................................................................................................... 4
ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURA SOBRE MADERA............................................................................................................. 6
UNA HISTORIA BREVE SOBRE LA CONSERVACIÓN DE MADERA............................................................................................................... 11
¿POR QUÉ TRATAR LA MADERA CON CONSERVANTE?....................................................................................................................................... 12
UN RESUMEN DE LAS MADERAS COMERCIALES USADA COMO MATERIA DE TRAVIESA............................................. 14
LA TRAVIESA FABRICADA DE MADERA......................................................................................................................................................................... 27
— Materias Sólidas Aserradas— Materias Híbridas Fabricadas de Combinación
APÉNDICE......................................................................................................................................................................... 34
— Especificaciones Para las Traviesas de Madera .......................................................................................................................... 35-37
— Los Estándares de Conservación de la Asociación de Madera Preservada Americana, P1/P13, P2, P3 and P4 ............. 39-42
— La Especificación de Producto C de la Asociación de Madera Preservada Americana, “Traviesas y Traviesas deCambio”..................................................................................................................................................................................................
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REFERENCIAS .............................................................................................................................................................................................. 46
EL CONDICIONAMIENTO Y TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DE MADERA.................................................................................. 48
PREPARACIÓN DE TRAVIESAS Y MADERAS PARA TRATAMIENTO ................................................................................................ 49
EFECTOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA SOBRE EL TRATAMIENTO .............................................................................. 57
CONTENIDO DE HUMEDAD Y SU EFECTO SOBRE EL TRATAMIENTO............................................................................................ 58
CONSERVANTE PARA MADERA Y EL PROCESO A PRESIÓN....................................................................................................................................... 60
EL PROCESO DE TRATAMIENTO............................................................................................................................................................................................ 62
ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONES DEL TRATAMIENTO..................................................................................................................... 65
PREGUNTAS Y RESPUESTAS ........................................................................................................................................................................... 66
SOBRE LOS AUTORES .............................................................................................................................................................................. 76
PARA MÁSINFORMACIÓN, PÓNGASEEN CONTACTO CON NOSOTROS
Asociación de Traviesas para Vías Férreas • 115 Commerce Drive,Suite C • Fayetteville, GA 30214 770.460.5553 (voz) •770.460.5573 (fax) • [email protected] (email) • www.rta.org (sitio web)
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I N T R O D U C C I Ó NLa traviesa de madera ha servido la
industria ferrocarril Americana desde susprincipios cuando se las usaron como lafundación de los raíles en la estructura delas vías. La contabilidad y la vida útil deesta componente de madera han sidoejemplares. La información proveído eneste manual proveerá el lector con unadescripción de la identificación, eltratamiento, y el uso más recién de lamadera el sistema de traviesas fabricadas
La madera es la única materiaestructural de construcción que serenueve. Como una cosecha de maderaque se puede cortar y cosechar en unabase rotacional, la madera que se cierrapara hacer las traviesas ha servido laindustria ferrocarril por más que un siglo.
Al usar conservantes de madera, ladurabilidad y la vida útil de la madera sonsignificadamente avanzadas. Este manualjunta principios de la tecnología de lamadera con un enfoque en la aplicaciónpráctica para el “clasificador de traviesesen la estación” mientras él cumple con susdeberes de clasificar los robles, la mezclade maderas duras y maderas blandas queserán tratados con una soluciónconservante de creosota y subsiguienteinstalado en vías carriles.
La tarea es desarrollar una relaciónilustrando el desarrollo y elfuncionamiento final de la traviesa demadera tratada. Se debe notar que en estemanual hay algunas aplicaciones prácticasdadas con ciertos detalles técnicosbosquejados en la sección de ingeniería de
las traviesas de madera. El estándar defuncionamiento de la Asociación deTraviesas para Vías Férreas (RTA)encontrado en la sección ingeniería detraviesas de madera en este manualdescribe características específicas de laspropiedades de fuerza y aplicacionesambientales de tráfico de cargas por losvarios tipos de materiales usado parahacer traviesas.
Se desea que se use este manual tantoen el aula como para ser una guía práctica.La Asociación de Traviesas para VíasFérreas, como parte de su misiónprincipal, realiza clases en laidentificación práctica y la calificación detraviesas de madera y en los principiosingenierías detrás del funcionamiento dela traviesa. Este manual será uncomponente de instrucción en estas clases.
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EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DEMADERA
La madera es una materia celulósica quepueda ser afectado adversariamente porhongos, insectos, y barrenillos marinos. Eluso de químicos conservantes (orgánicos y/oinorgánicos) es necesario para proteger lamadera de estos organismos.
El grado de protección obtenido dependeen la tipa de conservativo usado y el alcancede penetración propio y retención de losquímicos. Como será discutido en capítulosmás adelante, la habilidad de tratar lamadera es diferente entre las varias especiesde madera. También hay diferencias entre lahabilidad de tratar la porción de la albura yla porción duramen del árbol.
Con respecto a las traviesas de madera, laAsociación de Madera PreservadaAmericana (AWPA) Sistema de Categoríasde Uso- UC4 (anteriormente referidocomo estándar C-6) para traviesas ytraviesas de cambio da los requisitosgenerales para el tratamiento conservantepor los procesos de presión. Además, en -elestándar- son descritos el procesamiento,condicionamiento, tratamiento, resultadosdel tratamiento (control de calidad), y elalmacenaje de materias de traviesastratadas.
El procesamiento y el tratamiento detraviesas de madera son algo único.Históricamente, este producto, como usadopor la industria ferrocarril americana, hasido tratado con una solución de creosotaque cumple con los requisitos de el estándarde AWPA P2.
También hay ocasiones en cuando otrosproductos de madera, como materias depuentes, serán tratados usando el estándar deAWPA P1/P13 cumpliendo con losrequisitos para alquitrán de carbón.
Un petróleo espeso que cumple con elestándar de AWPA P4 también ha sidousado para hacer una mezcla con creosota.Este mezcla de creosota y petróleo ha sidousado extensivamente por muchos añospara reducir el costo de la soluciónconservante. No obstante, se lo ha usado enlos estados occidentales y los de lasMontañas Rocosas y en Canadá, que sonáreas que tienen condiciones de clima queno son tan conducentes a la deterioración demadera de insectos u hongos. Losorganismos que atacan madera – hongosxilófagos y termitas – no son tan activos enniveles bajas de temperatura y humedadencontrada en muchas áreas de estasregiones geográficas.
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EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DEMADERA
La creosota y sus soluciones sonlos conservantes usados másampliamente. Típicamente lastraviesas son tratados a presiónusando el método de célula vacía(Proceso de Lowry o de Rueping).La retención neta de la creosotaespecificada suele ser entre 96.11 y160.18 kilogramos por metrocúbico (kg/m3).
Antes del tratamiento, es precisaque las traviesas de madera seancondicionadas propiamente paraalcanzar la penetración y retencióndeseado del conservante. Losvarios métodos decondicionamiento yprocedimientos de proceso son descritosen el libro AWPA Book of Standards. Unejemplar actual de los estándares deAWPA es fácilmente disponible paracualquiera que sea involucrado en elobtención, tratamiento, y uso de traviesasde madera, y puede ser obtenido a uncosto nominal de o AWPA o RTA. (Sedebe notar que una copia de AWPA UC4está incluida en el apéndice.)
Los resultados del tratamiento sondescritos en términos de la retención delconservante y la penetración delconservante. El método aceptable de laretención del conservante es basado en laslecturas de manómetros de tanque obásculas. La penetración del conservantees determinado al barrenar una muestra
representativa de traviesas adentro de lacarga de la materia. Cada cliente decarriles típicamente añade requisitos másespecíficos a la Categoría de Uso deAWPA UC4 así creando un estándar de“uso específico” para los carriles.
Para más materias de consulto deltratamiento de traviesas de madera, sedebe consultar los especificaciones parael tratamiento de las traviesas como sondescritos en AREMA (AsociacíonEstadounidense de Ingeniería deFerrocarriles y Mantenimiento de Vías).Estas especificaciones también cubren eltratamiento conservante de traviesas ytraviesas de cambio.
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ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURASOBRE MADERA
La madera varía significadamente tocante a su estructura. Las especies de madera dura sondiferentes de las de madera blanda. Además, entre los dos grupos hay diferencias entre lasespecias de madera. A ser aun más especifico, hay diferencias entre una sola árbol, porque elduramen suele contener substancias no encontrados en la albura. Estas diferencias tieneninfluencia sobre la permeabilidad de los líquidos, como conservantes de madera, en la estructurade la madera.
Los árboles de madera dura o latifolios, como pacanas, robles, y arces, tienen una estructuracelular que sirven como conductores de savia. Estas células, que son puestos uno tras otro, sonconocidas comúnmente como poros, que forman pasillos algo continuos adentro de la madera.El apoyo mecánico es proveído por fibras que rodean los poros.
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ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURASOBRE MADERA
Los árboles de madera blanda oarboles de agujas conocidos comoconíferas, como los abetos de Douglas,los pinos, las cicutas, y los abetosverdaderos – no tienen célulasespeciales de conductores de savia queson encontrados en árboles de maderadura, sino tienen células alargadasllamados traqueidas o fibras, que tienenpuntas cerradas. Estas fibras sirventambién como el apoyo mecánico ysirven para conducir la savia.
La terminología madera blanda ymadera dura suele engañar, porque hayalgunos árboles de madera blanda que,en la realidad, son más duros quealgunos árboles de madera dura encontexto de estructural. Por ejemplo, eltulípero, aun que sean latifolios y seconsideran ser arboles de madera dura,tiene, en la realidad, un nivel dedensidad relativa, es menos denso, ymás blanda que un abeto de Douglas,que se clasifica como árbol de maderablanda.
Las maderas duras son clasificadasbasado en el tamaño de los poros y ladistribución entre un anillo decrecimiento. Los árboles de maderadura, como la haya, el abedul, lasgomas, y los arces, en los cuales son losporos algo uniforme en el tamaño y ladistribución, son llamados maderas deporosidad difusa. Las maderas quetienen niveles alternados de porosgrandes y pequeños, como el fresno,Pacana, y el roble, son llamadosmaderas de porosidad anular. Lasmaderas que tienen una estructuracelular entre porosidad difusa y anular
son clasificadas como porosidad semi-difusa o semi-anular. Los nogalesnegros y caquis son maderas deporosidad semi-anular. La causaprimaria por la diferencia entre lapenetración de conservantes en los demadera dura y de madera blanda es lacantidad de duramen y de albura.Árboles jóvenes suele ser toda albura.Mientras crece un árbol, la cantidad deduramen crece en el centro del árbolmientras los niveles de albura siguenformándose.
La albura es la porción “vidente” de lamadera, que transmite fluidos ynutrientes entre las raíces y las hojas delárbol. El duramen, que suele ser másoscuro que la albura, deja de transmitirfluidos; es inactivo.
Los poros del duramen son“bloqueados”, o parcialmente cerradoscon crecimientos que parecen médulaque se llaman tilosis, o con materiasgomosas; mientras que en los coníferoslos aberturas lleguen a ser parcialmenteo totalmente ocluido y, pues, resistentesal pasaje de líquidos.
Con la mayoría de las especies demadera el cambio de albura a duramenaumenta la resistencia a la penetraciónde conservantes. Sin embargo, hayexcepciones; por ejemplo, tanto la alburacomo el duramen de las cicutas del esteson resistentes a la penetración delíquidos. Además, hay algunas maderas,como el rojo roble, que son penetradoscon bastante facilidad por líquidos.
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ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURASOBRE MADERA
La regla general es que la habilidad detratar el duramen es más difícil que la de laalbura. Tabla de Consulta 1 muestra cuatrogrupos de maderas, calificando el grado dela dificultad de penetración para las variasespecies.
Crecimientos que parecen médula,que se llaman tilosis, desarrollen en elduramen de algunos árboles de maderadura. En cuanto a vigas de gradocomercial usados para las traviesas,tilosis suelen ser encontrados en negroslangostas y blancas robles. Lainfluencia de tilosis en la penetración deconservantes en el duramen esfácilmente mostrado al comparar lapenetración en los blancos robles y losrobles rojos.
Al mirar a la tabla de consulta 1,generalmente sería concluido que es difícilpenetrar todos los blancos robles conconservante; de modo parecido, todos losrojos robles pueden ser tratados confacilidad. Hay algunas excepciones a esta“regla”. Por ejemplo, el roble castaño(Quercus Montana) es un roble blanco quetiene pocos tilosis y pues el duramen estratable. Mientras que el roble rojo conocidopor los nombres en inglés “black jack”, o“jack oak” (Q. marilandica) tiene poros queson cerrados por tilosis, impidiendo lapenetración de líquidos.
La penetración de conservante líquidopuede ocurrir en la madera de tresdirecciones;
–axial,quees ladirecciónlo largodel tronco;
– radial, que es en la dirección del radio por elcentro del árbol
– tangencial, queesen la direcciónde los anillosdecrecimiento.
Con pocas excepciones, casi todas lasespecies son fácilmente penetradas delongitud. Se puede ilustrar eso al imaginarlas fibras de la madera como un grupo depajitas. Estas pajitas varían de longitud, conlos fondos cerrados. Agujeros ocurren entrelas pajitas, que deja el pasaje de líquidosdesde una pajita a la otra. Sin embargo,sigue verdadero que los líquidos se muevenmás fácilmente de longitud entre la pajitaen vez de radial o tangencial entre laspajitas.
Aunque se usa muchas investigacionespara desarrollar el proceso tras muchasdécadas, lo que es más común, eltratamiento conservante de la maderaempleando los métodos de la presión no esuna ciencia exacta. Esta resulta de lavariabilidad de la madera misma de unadada especie y entre las varias especies. Almirar los muchos libros consultorios citadoen el apéndice se confirmará que eltratamiento de madera es tanto una artecomo una ciencia.
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TABLA 1
PERMEABILIDAD CON CREOSOTA PARATRAVIESAS
Duramen menos difícil a penetrar-LO MÁS TRATABLE (#1)Maderas Blandas Maderas DurasPino Ponderosa (Pinus ponderosa) Tilo Americano (Tilia americana)Secuoya Roja (Sequoia sempervirens) Tupelo Negro (Nyssa sylvatica
Fresno VerdeAbedul de Rió (Betula nigra)Robles Rojos (Quercus spp.)Olmo Rojo (Ulmas rubra)Abedul dulce americano (Betula lenta)Tupelo de Agua (Nyssa aquatica)Fresno blanco (Fraxinus americana
Duramen medio difícil a penetrar-MEDIO TRATABLE (#2)Ciprés Calvo (Txosium distichum) Roble Castaño (Quercus prinus)Abeto de Douglas (Pseudotsuga meziesii) Álamo (Populus spp.)Pino Setrobo (Pinas strobus) Chopo Americano de hoja dentada (P. grandidentata)Pino de Banks (P. banksiana) Pacana de Mockernut (Carya tomentosa)Pino de hoja larga (P. palustris) Arce plateado (Hacer saccharinum)Pino rojo americano (P. resinosa) Arce azucarero (A. saccharum)Pino de hoja corta (P. echinata) Abedul Amarillo (Betula lutea)Pino de azúcar (P lambertiana)Tsuga heterofila (Tsuga heterophyllia)Pino Taeda (Pinus taeda)
Duramen difícil a penetrar-DIFÍCIL TRATAR (#3)Tsuga del Canadá (Tsuga canadensis) Plátano Occidental (Platanus occidentalis)Pícea de Engelmann (Picea engelmann) Almez Americano (Celtis occidentalis)Abeto Gigante (Abies grandis) Olmo de corcho (Ulmas thomasi)Pino Contorto (Pinus contorta) Tulípero (Liriodendron tulipifera)Abeto Noble (Abies procera)Alerce Occidental (Larix occidentalis)Abeto del Colorado
Duramen muy difícil a penetrar-LO MÁS DIFÍCIL TRATAR (#4)Abeto de Douglas, entremontaña (Pseudotsuga menziesii) Haya Americana (con duramen rojo) Fagus granifolia)Tuya occidental (Thuja occidentalis) Robina (Robina pseudoacacia)Alerce Oriental (Larix larcina) Roble “Blackjack” (Quercus marilandica)Tuya Gigante (Thuja plicata) Liquidámbar (Liquidambar styraciflua)
Roble Blanco (Quercus spp.)
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EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DEMADERA
La conservación de madera empezó mayormentedurante la segunda mitad del siglo diecinueve. Laprimera fábrica de tratamiento comercial seconstruyó en Lowell, Massachusetts en 1848. Elproceso de tratamiento utilizaba una soluciónhidrosoluble de la sal inorgánica cloruro mercúricocomo el conservante de madera. Esta soluciónconservante de madera también se llamaba elproceso de Kyanizar. El uso primario de estetratamiento fue para las traviesas de maderainstalados en muchos ferrocarriles del este en losEstados Unidos.
Además, había dos otros compuestos químicosinorgánicos- sulfato de cobre y cloruro de cinc-usados como tratamientos hidrosolubles paraconservar la madera. Subsiguientemente, fuedeterminado que esta mezcla hidrosoluble desoluciones de sal se filtra fácilmente de la maderacuando ésta fue situada en condiciones deexposición exterior donde se hallaba corrientes deagua.
Para mejorar la eficacia de los compuestosquímicos hidrosoluble inorgánicos, la madera fuetratado primeramente con cloruro de cinc ydespués con creosota. En 1906 J.B. Card patentóun proceso de solo un paso de impregnación conuna mezcla de cloruro de cinc y creosota. Lamezcla de cloruro de cinc/creosota para eltratamiento de traviesas logró clímax en los añosveinte mientras el proceso de tratamientosubsiguiente fue abandonado en 1934.
La primera fábrica completa de tratamiento concelulósica creosota se construyó en 1865 enSomerset, Massachusetts. Sin embargo, hay mássignificancia asociado con la planta que seconstruyó en 1875 en West Pascagoula,Mississippi. Esta planta fue construido por elLouisville and Nashville Railroad para eltratamiento de las varias materias de madera,incluso traviesas que serían usados por el sistemaferrocarril. Generalmente se considere que estemarcó el desarrollo inicial de las fábricas modernasdel tratamiento de madera apresurada.
El proceso de célula llena fue conocido tambiéncomo el proceso de Bethell y fue usado casiexclusivamente en los primeros tratamientos. Porel hecho de que no siempre era posible tratarmadera no desecada (traviesas “verdes” con unnivel alto de humedad) satisfactoriamente, elproceso Boulton se patentó en los Estados Unidosen 1881. Este método de condicionamiento(proceso Boulton), o hirvición bajo vacío, sacóagua libre de las células de la madera, que entoncesdejó que la creosota impregnó la madera.
El proceso de célula llena utilizó la cantidadmáxima de conservante en la madera. Pues, porrazones económicos, dos nuevos procesos decélula vacía fueron desarrollados. Estos procesosde célula vacía fueron nombrados por dosindividuos que los desarrollaron y patentaron- MaxRueping en 1902 y C.B. Lowry en 1906.
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UNA HISTORIA BREVE SOBRE LACONSERVACIÓN DE MADERA
Los procesos de Rueping y Lowry (célulavacía) cubren la célula de la madera y, pues,resulta en una retención significadamentemenos del conservante que habría sido retenidocon el proceso Bethell. Este proceso (célulavacía), con ciertos modificaciones, es eltratamiento primario que se usa hoy día paralas traviesas de madera.
Con más enfoque en proveer una solución detratamiento económica para traviesas tratadascon creosota, materias como alquitrán de hulla,de gas de agua, y petróleo fueron mezcladoscon creosota. Estas diluyentes fueron añadidospara reducir el costo del conservante de lamezcla sin reducir demasiado la eficacia.Alquitrán de gas de agua ya no es disponible ylos fabricantes del conservante de creosota hanminimizado la adición de alquitrán de hulla. Eluso de petróleo pesado sigue hoy y se mezclacon creosota para el uso por muchosferrocarriles en climas áridos al oeste del ríoMississippi. Las mezclas creosota/petróleo sonusados exclusivamente por los ferrocarriles deCanadá para el tratamiento de las traviesas demadera.
El uso de creosota y sus soluciones llegó aclímax en 1929 cuando 203 fábricasinformaron del tratamiento deaproximadamente 10.194 millones de mitrescubicas de madera que incluye 60 millones detraviesas. Creosota seguía ser el tratamientodominante hasta una falta del conservanteocurrió durante la segunda guerra mundial.
Durante los principios de década 50pentaclorófenol (una concentración de 5 a 9por ciento) disuelto en aceite llegó a ser usadopara el tratamiento de postes. En la década 60,soluciones de conservante hidrosoluble quefueron significadamente más resistente a lafiltración de arseniato de cobre cromatado(CCA), arseniato de cobre amoníaco (ACA), yuna formulación revisado para incluir cinc
(ACZA), con muchas otras formulaciones deconservantes que contienen cobre fuerondesarrollados. Estas conservantes hidrosolublehan tenido un impacto significo en el volumenaumentado de madera que es tratado de presiónpara el uso en el mercado de consumo.
Eso dicho, tanto la industria ferrocarril comola del tratamiento de madera continuará buscarmás nuevos novedades potenciales paraconservar las traviesas de madera. Aparte de lacreosota y las soluciones de ésta, dos óleo-soluble conservantes – pentaclorófenol ynaftenato de cobre se deja usar en lasespecificaciones de (UC4 AWPA) para eltratamiento de traviesas. En los años de reciénhabía sido mucha investigación en el uso deboratos tanto como una pre-tratamiento comoun tratamiento remedial para mejorar la vidaútil de las traviesas de madera. La aplicaciónsería en las zonas de un nivel alta dedescomposición como en el clima del sur delos Estados Unidos.
Sin embargo, la creosota y las soluciones deésta siguen ser el conservante preferido en eltratamiento de madera usado por losferrocarriles. El tratamiento de la traviesa demadera con creosota y las soluciones de ésta nosolo guarda la madera de los organismos de ladescomposición e insectos, como las termitas,que atacarán y destruirán la madera, sino quetambién provee la madera con un grado dehabilidad de resistir erosión.
La creosota no se mezcla fácilmente conagua. De hecho, cuando la madera es tratadacon creosota, el agua será repelida. Además, seestima que la vida útil de la traviesa de maderatratada es más que 30 años. Por el hecho deque se ha usado la traviesa de madera tratadadesde los principios de los años de 1880 – másque 100 años – no parece difícil entender lareticencia de los ferrocarriles para separarse deun compañero tan fiable.
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¿POR QUÉ TRATARLA MADERA CONCONSERVANTE?
La madera siempre ha sido una materiapreeminente para la construcción. Y conrazón, dado que tanto en Norteamérica,como otros partes del mundo, existe unafuente abundante de madera. Además, lamadera es una materia de construcción quees renovable. Con un recurso tan valerosocomo la madera, es posible ver por qué laindustria de conservar madera fuedesarrollada – es decir, para conservar, yextender la vida útil, de este recurso.
Muchos productos de la madera,notablemente las traviesas, con otrasmaterias de madera usadas por la industriaferrocarril, son fabricados de árboles quepueden ser criados entre un periodo detiempo razonable. Por razones de economíay durabilidad, es importante extender la vidaútil de los productos de madera. Eso es elobjetivo primario por el uso de las materiasconservantes en el tratamiento de losproductos de madera. Al extender la vidaútil de la madera, el costo final del productoes significadamente bajado y proveepermanencia en la construcción.
La industria de las traviesas es un ejemploprincipal demostrando los beneficios deltratamiento con conservante de la madera.Durante la primera parte de este siglo, lavida útil promedio de las traviesas sin sertratados fue aproximadamente cinco años ymedio. Subsiguientemente, el tratamientocon creosota extendió esta vida útil hasta unpromedio aproximado de vida de más quetreinta años.
Para mostrar aun más, se puede hacer unacomparación entre las traviesas tratadas y lasno tratadas de los robles rojos y los roblesblancos.
Se consideren que los robles rojos y roblesblancos tienen propiedades semejantes defuerza estructural. Al ser usado sintratamiento, el roble blanco demuestra unavida útil promedio de doce años. Pues, lavida útil de esta materia de roble blanco quees naturalmente resistente a ladescomposición es más que doble la delroble rojo. Sin embargo, la vida útil esmaximizado cuando la creosota esimpregnado en cualquier de estos dosgrupos de madera de roble.
¿POR QUÉ TRATARLA MADERA CONCONSERVANTE?
La conclusión nunca debe ser que“maderas que son naturalmente durable”tendrán una vida útil suficiente como unatraviesa o como otros componentes deconstrucción de madera. Sí, puede serconcluido que conservantes de la maderaaumentan la vida de los productos demadera hasta cinco a ocho veces más.
Para lograr la durabilidadmaximizado, los conservantes de maderanecesitan penetrar la madera hasta unacierta profundidad para inhibir daño de losvarios organismos que destruyen la maderacomo hongos que descomponen, insectos(es decir termitas) y barrenillos marinos.Con respecto a las traviesas, hongos ytermitas suelen ser los organismos máspeligrosos. Cuando son propiamentetratados con una conservante como lacreosota, la deterioración de la madera porestos organismos es básicamenteeliminado.
También es importante notar quehay agentes físicas que caen en laclasificación muy ancho de habilidad de
resistir erosión, que efectúan la estructurade la madera. Estos agentes incluyen la luzultravioleta, el calor, la abrasión, y laexposición a condiciones climáticas quealternan. Estos agentes físicos, y susefectos en la madera, pueden serminimizados cuando la traviesa ha sidotratada con creosota o un conservante detipo aceite.
El logro de durabilidad máxima y,pues, el aumento de la vida útil de lamateria de las traviesas de madera,requiere tratamiento por conservante.Históricamente, la eficacia de creosota ylas soluciones de ésta ha sido ha sidoejemplar. El uso de esta conservante haceque la traviesa de madera sea un productoduradera y económica, producido de unrecurso de madera renovable. Esta eficaciasin comparación es la razón por lo cual lamadera sigue como la selecciónpredominante de los ferrocarriles para laconstrucción y mantenimiento de laestructura de las vías ferrocarriles.
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UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO MATERIA DE
TRAVIESAMuchas de las especies de madera son usadas
para las traviesas de madera. Las maderasusadas más comúnmente son los robles y lo quese conoce como las maderas duras mezcladas,que incluyen las gomas, los arces, los abedules yPacanas. Muchas especies de las maderasblandas, como los abetos de Douglas, lascicutas, los abetos verdaderos, y muchasespecies de los pinos también son utilizadascomo materias de las traviesas. La idoneidad y eluso relativo de las varias especies de maderapara las traviesas dependen en sus característicasde fuerza.
Las propiedades de fuerza más importantes queson considerados para la madera como materia parauna traviesa son:
– la esfuerza de flexión
– dureza axial, que es la fuerza en la compresión quees paralelo con las fibras; así indicando laresistencia a empuje lateral y la extracción declavos
– dureza lateral, que es la compresiónperpendicular a las fibras; así indicando laresistencia a cizallaje
En el contexto de este capítulo en un “sumariode la madera comercial usado para la materia paralas traviesas”, todas de las especies de maderareconocidos por la AREMA y RTA estaránpuestos en siete categorías para las traviesassólidas de madera aserrada. El próximo capítulo enel Sistema de Traviesas Ingenierías da lascaracterísticas de la materia y la fuerza según lossiete grupos de especies de la madera que son lossiguientes:
– Los Robles
– Maderas Duras Mezcladas del Norte
– Maderas Duras Mezcladas del Sur
– Pino
– Maderas Blandas Orientales
– Maderas Blandas Occidentales
– Abetos de Douglas
La información dada por las varias especies deMadera como materias de traviesas necesitan serseparados según las características de la habilidadde tratar, el muestro, y la fuerza. Típicamente ladensidad de la densidad relativa indica lascaracterísticas du fuerza de una especie demadera (Figura 1).
LOS ROBLES
Cada de los siete grupos de traviesas sólidas demadera aserrada consiste de muchas especies demadera. Por ejemplo, los robles pueden serseparados en dos grupos, rojo y blanco. Hay doceespecies de la madera listada por los robles rojos;y diez por los robles blancos. Nombres tantocomunes como científicas son usados para cadaespecie.
Entre Norteamérica, las traviesas de roblesrojos y blancos son producidos primariamente delos estados y provincias de la región atlánticacostal, las regiones de sur y de las montesApalaches, y las áreas de los lagos centrales(véase tabla de consulta 2 y figura 1 que destacanlas locaciones geográficos de las varias especiesde la madera). Hay dos excepciones para losrobles; roble negro de California (grupo de roblesrojos) y roble Oregón blanco (grupo de roblesblancos).
FIGURA 1Densidad Relative (DR) a las 12% CH
Gimnospermas DR Angiospermas
1,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
0,
Pino
Alerce Oriental
0,
Abeto de Douglas0,
Tsuga Heterófila 0,
Pícea Secuoya 0,
Pino Oriental
Tuya gigante
0,
0,
15
0
95
90
85
80
75 Jicoria Ovada
70 Robinia NegraRoble Blanco
65 Haya, Roble RojoAbedul Amarillo
60 Fresno Blanco
55 Nogal NegroEucaliptoRojo
50 Cerezo Negro Americano
45 SasafrásCastañoCatalpa
40 TulíperoNogal Blanco
Tilo35 Álamo Negro de Norteamérica
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UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO MATERIA DE
TRAVIESAPor lo general, la separación de los
grupos de robles rojos y robles blancosindican la permeabilidad relativa; losrobles rojos son más fácilmentetratados, mientras que los roblesblancos son difíciles para tratar por lapresencia de tilosis. Hay dosexcepciones a esto; en el grupo derobles rojos, el roble marilandica tienetilosis, pues es difícil tratarlo, mientrasque el roble castaño en el grupo derobles blancos, no tiene tilosis y esfácilmente tratado.
La albura de tanto el grupo de losrobles rojos como de los robles blancostiene color blanco, entre uno y dospulgadas de anchura y es fácilmentetratado. El duramen del grupo de losrobles rojos generalmente esconsiderado ser un marrón rojizo. Losradios medulares son generalmenteamplios y manifestados. El duramen delos robles blancos suele ser marrón máso menos con gris y los radios medularesson menos manifestados. Con las dosexcepciones previamente mencionadas,la presencia de tilosis es unacaracterística destacada entre los roblesrojos y los blancos.
Aunque el duramen de los roblesblancos es difícil penetrar conconservantes, tiene una resistencia a ladescomposición medio satisfactorio. Esimportante condicionar propiamente lastraviesas de madera de roble blanco con
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“un sobre” de conservante en sussuperficies exteriores.
Los Robles, como grupo, sonmuchas veces especificados porla industria ferrocarril para lastraviesas por su dureza,durabilidad, y excelente vida útil.
MADERAS DURAS MEZCLADASDEL NORTE Y DEL SUR
Este es el segundo y el tercer grupo demadera comercial usado por la industriade tratar madera para producir lastraviesas. Con respeto al volumentratado cuando los grupos se hacen uno,estos dos grupos representan la cantidadde segunda grandeza de madera usadocomo materia de traviesas. Como fuepreviamente indicado, espredominantemente las gomas, los arces,los abedules y Pacanas que hacen elgrupo total de madera dura mezclada.
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UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO MATERIA DE
TRAVIESAComo indicado por la sección que sigue este
resumen descriptivo de las varias maderas usadaspara las traviesas, hay treintaicuatro especies demadera que están en el grupo de maderas durasmezcladas del norte (tabla 3); mientras hayveintiuna especies diferentes incluidos en el grupode maderas duras mezcladas del sur (tabla 4).Debe ser notado que, por las regiones en las cualeslas varias especies crecen, hay coincidencia entrelos grupos de madera dura mezclada. Por ejemplo,tanto los Pacanas como los arces se encontraráncreciendo en localidades en el norte y también en elsur – el arce rojo en Pensilvania y en Georgia.
La permeabilidad de los dos grupos de maderadura mezclada es dada junto con la región de entrelos Estados Unidos en la que se pueden cosecharen Figura 1 y Tablas 3 y 4. La permeabilidad delas maderas duras mezcladas varía desde fácilhasta muy difícil. Las gomas – con la excepción deliquidámbar – y los abedules son los más tratables;mientras los Pacanas y los arces son consideradossolo medio tratable. Los almeces y plátanos sonmedio más difícil de tratar; mientras los másdifíciles tratar del grupo de madera dura mezcladason las hayas, robinias negras, catalpas, moruses, yliquidámbar.
Aun en las maderas que son más difíciles paratratar, la albura “más exterior” puede ser tratadafácilmente, así creando un “sobre” de conservantepara proveer protección a la traviesa. Se debe notarque un asterisco (*) es dado por muchas maderas –cerezo negro, nogal negro, robinia de la miel,espino de los osages, etc. No hay data disponible enla permeabilidad del duramen de estas especies demadera. Generalmente ha sido considerado que elduramen de “color oscuro” de estas maderas noserá penetrado por conservantes líquidas y si la
albura es presente que será tratada. Por supuesto, lapregunta real es, “¿cuántas traviesas de cerezonegro o nogal negro es encontrarán en el cilindro detratamiento en el futuro?”
Las especies de madera que hacen los grupos demaderas duras mezcladas del norte y del sur handado muestras de servicio excelente como materiade traviesa ferrocarril. Eso es importante porque losrecursos del bosque siempre cambian y lautilización de todas las especies apropiadas demadera deja que los ferrocarriles mejoren loseconómicos para la traviesa de madera. Losferrocarriles canadienses, por ejemplo, han sacadovidas útiles excelentes de arce dura; mientrasmuchos ferrocarriles en los Estados Unidos hansacado servicio más que satisfactorio de las gomas.
PINOS AMARILLOS DEL SUR
Hay cinco especies que forman este grupo deMadera. La madera de las varias especies es muysemejante en las apariencias. El duramen empieceformar cuando el árbol tiene más o menos veinteaños. La permeabilidad (del duramen) y la locacióngeográfica son dadas en la Tabla 5. Generalmentela albura, que es fácilmente tratado, forma la mayorporción (volumen) de las maderas que sonproducidos.
Para obtener madera pesada y estructuralmentefuerte de los pinos del sur, es necesario especificarmateria de “alta densidad”. Las característicasvisuales (i.e. anillos de crecimiento por pulgada)son citadas en las especificaciones por la materiaestructural. Pino del sur denso ha sido usadoextensivamente por muchos ferrocarriles comotraviesas y maderas de puente con resultados deservicio muy satisfactorio. Sin embargo,
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TABLA 2
ROBLES
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad
Robles Rojos
Quercitrón (Quercus velutina) I,II,IV 1 Roble de Maryland (Q. marilandica) II,III 4 Roble Negro de California (Q. kelloggii) VI 1 Roble de Hill (Q. ellipsoidalis) IV 1 Roble Rojo Americano (Q. rubra) I,II,IV 1 Roble Palustre Americano (Q. palustris) I,IV 1 Roble Escarlata (Q. coccinea) I,II,IV 1 Roble Imbricaria (Q. imbricaria) I,III,IV 1 Roble de Shumard (Q. shumardii) II,III,IV 1 Roble Español (Q. falcata) I,II 1 Roble Negro Americano (Q. nigra) II,III 1 Roble de Hojas de Sauce (Q. phellos) II,III 1
Robles Blancos
Roble Bur (Q. macrocarpa) I,III,IV 4 Roble Castaño (Q. primus) I,IV 2 Roble Chincapín (Q. muehlenbergii) I,II,III,IV 4 Encina del Sur (Q. virginiana) II 4 Roble Oregón Blanco (Q. garryana) VI 4 Roble Lirata (Q. lyrata) II 4 Roble Blanco (Q. alba) I,II,IV 4 Roble Encino (Q. stellata) I,II,III 4 Roble Castaño de Patano (Q. michauxii) II 4 Roble Bicolor (Q. bicolor) I,IV 4
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TABLA 3MADERAS DURAS MEZCLADAS DEL NORTE
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad
Olmo Blanco (Ulmus americana) I,II,III,IV 1Olmo Rubra (U. rubra) I,II,III,IV 1Almez Americano (Celtis occidentalis) I,IV 3Robinia Negra (Robinia pseudoacacia) I,II,III 4Mora Roja (Morus rubra) I,II,III,IV 4Catalpa Occidental (Catalpa speciosa) I 4Robinia de la Miel (Gleditsia triacanthos) II,III,IV *Fresno Blanco (Fraxinus americana) I,II,III,IV 1 Sasafrás (Sassafras albidum) I,II,IV *Caqui de Virginia (Diospyros virginiana) I,II,IV 2
Pacana Jicoria Ovada (Carya ovata) I,II,IV 2 “Shellbark” (C. laciniosa) I,IV 2 “Pignut” (C. glabra) I,II,IV 2 “Mockernut” (C. tomentosa) I,II,IV 2 “Bitternut” (C. cordiformis) I,II,IV 2Pacana (C. illinoensis) II,III,IV 2Plátano Occidental (Platanus occidentalis) I,II,III,IV 3Haya Americana (Fagus grandifolia) I,II,IV 4
ArceArce Azucarero (Acer saccharum) I,IV 2Arce Plateado (A. saccharinum) I,II,IV 2Arce Negro (A. nigrum) I,IV 2Arce Rojo (A. rubrum) I,II,IV 2Arce Negundo (A. negundo) I,II,III,IV,V 2Cerezo Negro Americano (Prunus serotina) I,II,III,IV *Nogal Negro Americano (Juglans nigra) I,II,III,IV *Nogal Blanco Americano (Juglans cinerea) I,III,IV *Abedul Amarillo (Betula alleghaniensis) I,IV 1Abedul Dulce Americano (Betula lenta) I,II 1Abedul Negro (Betula nigra) I,II,IV 1Álamo Negro (Populus deltoides) II,III,IV 1Túpelo (Nyssa sylvatica) I,II,IV 1Liquidámbar (Liquidambar styraciflua) I,II,III 4Tulípero (Liriodendron tulipifera) I,II,IV 3Tilo Americano (Tilia americana) I,IV 1
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TABLE 4MADERAS DURAS MEZCLADAS DEL SUR
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad
Olmo Alada (Ulmus alata) II 3 Espino de los Osages (Maclura pomifera) III * Cafetero de Kentucky (Gymnocladus dioicus) I,II,IV * Caqui de Virginia (Diospyros virginiana) I,II,IV *
Pacanas
Jicoria Ovada (Carya ovata) I,II,IV 2 “Pignut” (C. glabra) I,II,IV 2 “Mockernut” (C. tomentosa) I,II,IV 2 “Bitternut” (C. cordiformis) I,II,IV 2 Pacana (C. illinoensis) I,III,IV 2 “Nutmeg” (C. myristicaeformis) II * Acuatica (C. aquatica) I,III *
Arces
Arce Plateada (Acer saccharimum) I,II,IV 2 Arce Rojo (A. rubrum) I,II,IV 2 Arce Negundo (A. negundo) I,II,III,IV,V 2 Cerezo Negro Americano (Prumus serotina) I,II,III,IV * Nogal Negro Americano (Juglans nigra) I,II,III,IV * Nogal Blanco Americano (Juglans cinerea) I,III,IV * Abedul Negro (Betula nigra) I,II,IV 1
Eucaliptos
Túpelo (Nyssa sylvatica) I,II,IV 1 Liquidámbar (Liquidambar styracifua) I,II,III 4 Túpelo de agua (Nyssa aquatica) II 1
Nota a pie * - como indicado, no se encuentra ningún referencia sobreestas especies de Madera y la habilidad de tratar elduramen
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EJEMPLOS DE SECCIONES DE ESPECIESDE MADERA DURA
Fuente: Mississippi State University
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UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO MATERIA
DE TRAVIESAse debe considerar el hecho de que lospinos del sur son, generalmente, másbajos de densidad que los robles y lasmaderas duras mezcladas y pues noresistirán cizallaje al mismo grado. Poreso las maderas más densas sonespecificadas para las vías primarias dealta densidad.
MADERAS BLANDAS ORIENTALESY OCCIDENTALES
El quinto y el sexto grupo de maderasque son usadas para hacer traviesasconsisten de muchas especies de lasregiones del este y del oeste deNorteamérica. Hay seis maderas de laregión este y trece especies del áreaoccidental. Información de las locacionesde crecimiento y de permeabilidad es dadaen tablas 6 y 7 por los dos gruposrespectivos de maderas blandas.
De las maderas blandas del este, cedrosblancos, abetos, tsugas, piceas, y alerceorientales tienen utilidad muy limitado encuanto a ser traviesas para una víaprimaria. Sin duda, hay algo de uso de lasmaderas blandas del este en aquellasregiones cerca del área local de cosecha.
Estas maderas se usarían más para laconstrucción de vías secundarias y paramaderas de puentes. Se considere quetodas las maderas blandas del este sondifíciles para tratar con conservantescomo la creosota. Aun la albura de tsugaoriental es difícil tratar y, con estaespecie, es necesario hacer incisiones, no
solo para ayudar secar la traviesa, sinopara mejorar la penetración de losconservantes.
ABETO DE DOUGLAS
La única madera usada para las traviesasya para mencionar es el abeto de Douglas.Es la única especie con los datos delocación de crecimiento y depermeabilidad dados en la tabla 8. Sinembargo, hay dos tipos de abeto deDouglas – de la costa y las entremontañas. La variedad costal esconsiderado moderadamente tratable;mientras la tipa entre montaña es muydifícil tratar. El tratamiento de abeto deDouglas con creosota requiere hacerincisiones en las traviesas y maderas parala penetración de conservante suficiente.
Esta especie de madera es una que serefiere como teniendo “albura flaca”;usualmente no más que una pulgada degrueso, pero en árboles de segundocrecimiento de tamaño comercial laalbura puede alcanzar hasta tres pulgadasde grueso. El alcance de los abetos deDouglas es desde las montañas rocosashasta la costa pacífica y desde Méxicohasta el centro de Colombia Británica.Cantidades considerables de esta especiede madera se encuentra como traviesaspara el uso en vías primariamente enCanadá y en el oeste de los EstadosUnidos. Los abetos de Douglas tambiénhan sido usados extensivamente parahacer puentes.
TABLA 5
PINOS DEL SURLocación Permeabilidad
II,III 2
II,III 2II,III 2
II,III 2
II,III 2
N
P
P
P
P
P
ombre Comercial de Madera (Especie)
ino Echinata (Pinus echinata)
ino Taeda (P. taeda)
ino de Hoja Larga (P. palustris)
ino Ellioti (P. elliottii)
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TABLA 6
MADERAS BLANDAS ORIENTALES
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad
Piceas Orientales (Picea spp.) I,II,IV 3
Alerce Tamarack \(Larix laricina) I,II,IV 3
Tsuga Oriental (Tsuga canadensis) I,II,IV 3
Abeto Balsámico (Abies balsamea) I,II,IV 3
Tuya Occidental (Thuja occidentalis) I,II,IV 3
Falso Ciprés Blanco (Chamaecyparis thyoides) I,II,IV 3
ino de Virginia (P. virginiana)
TABLA 7MADERAS BLANDAS OCCIDENTALES
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad
Pino Blanco Occidental (Pinus monticola) III,V,VI,VII
Pino Huyoco (P. flexilis) III,V,VI,VII
Pino de Jeffrey (P. jeffreyi) III,V,VI,VII
Pino Contorto (P. contortai) III,V,VI,VII
Pino Ponderosa (P. ponderosa) III,V,VI,VII
Pícea de Engelmann (Picea engelmannii) III,V,VI,VII
Alerce Occidental (Larix occidentalis) III,V,VI,VII
Falso Ciprés de Lawson (Chamaecyparis lawsoniana) III,V,VI,VII
Abeto del Colorado (Abies concolor) III,V,VI,VII
Abeto Gigante (Abies grandis) III,V,VI,VII
Secuoya Roja (Sequoia sempervirens) III,V,VI,VII
Tsuga Heterófila (Tsuga heterophylla) III,V,VI,VII
Tuya Gigante (Thuja plicata) III,V,VI,VII
Nota a pie * - como indicado, no se encuentra ningún referenciasobre estas especies de Madera y la habilidad detratar el duramen
TABLA 8Abeto de Douglas
Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Per
Tipo Costal (Pseudotsuga menzeisii) VI
Tipo de Entre montañas (Pseudotsuga menzeisii) VI
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*
*
3
1
3
3
*
3
3
1
2
4
meabil
2
4
*
idad
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EJEMPLOS DE SECCIONES DEESPECIES DE MADERA BLANDA
Fuente: Mississippi State University
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LA TRAVIESA FABRICADA DEMADERA
En una sección anterior de este manual,“¿Por qué tratar la madera conconservante?”, la declaración fue hechaque la madera es la única materia deconstrucción que es un recursorenovable. Los libros de historia yvarias citaciones de literatura hacenmuchas referencias a la madera comouna materia antigua de construcción. Ailustrar algunos ejemplos concernientea la importancia de la madera en eldesarrollo de este país, algunos puntosbreves son ofrecidos.
*Las cabañas de madera típicas dela época temprana de la fronterarequerían más o menos 80troncos, también con pedazos demadera más pequeños. Tejas demadera shake y estacas demadera fueron usados paramantener unido la estructura.
* Durante los principios del siglo18, colonizadores en la valleConestoga de Pensilvaniaconstruyeron un carro casicompletamente de madera. Loscarros de Conestogatransportaron provisiones fletespor toda la parte oriental del país.
* Barcos, puentes, y calles fueronhechos de madera. La calle de“tablas de madera” iba entreNuevo York y Newark sobrePantano mojado. Durante el siglo19, dos mil millas de calle fueronconstruidos en los estados deNuevo York, Michigan yWisconsin, y otros estados delmedio oeste tenían sistemasextensivos también. En algunosestados, como Alabama, callesde tabla demoraron la venida delos ferrocarriles.
* La madera fue la materiapredominante de construcción aunen la primera parte del siglo 20.Porque la madera fue abundante yel recurso vasto de maderaparecía no tener fin, la produccióny tratamiento conservador detraviesas llegaron a ser bienestablecidos en la industriaferrocarril. Las traviesas taladaspor mano y, subsiguientemente,traviesas aserradas fueronproducidas según dimensiones decorte transversal estándares (enpulgadas) – 6X7, 7X7, 7X8, y7X9. La longitud de la traviesa demadera dependía en lasespecificaciones de cadaferrocarril; eventualmentecambiando a un longitud estándaraceptable de ó ocho y medio piesó nueve pies.
La traviesa de madera, pues, tienedimensiones físicas específicas conmedidas específicas. Además, lasespecificaciones para traviesas demadera como citado por la AsociaciónEstadounidense de Ingeniería deFerrocarriles y Mantenimiento de Vías(AREMA) Manual for RailwayEngineering, Sección 3.1.1.2.1 CalidadGeneral:
“Salvo lo proveído de aquí yadelante, todas traviesasestarán sin defectoscualquieras que puedenreducir su fuerza odurabilidad como traviesa,como descomposición, grietaslargas, acebolladuras largas,inclinación de las fibras, ograndes o numerosos huecos onudos.”
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LA TRAVIESA FABRICADA DEMADERA
Para poner más énfasis en la
importancia puesto en las características
físicas, una cita de la misma manual de
AREMA es sacado de Sección 3.2.1.2.2
Resistencia a Desgaste:
“Al ser pedido así, traviesas de
árboles de hojas espinadas
serán de madera compacta
hasta el cuarto de la cima,
donde cualquier pulgada de
cualquier radio de la médula
tendrá seis o más anillos de
crecimiento.”
El propósito de este dialogo es que la
madera es una materia estructural muy
importante, y cuando se usaba solamente
para las traviesas, históricamente, las
características físicas han sido la
consideración más importante.
La traviesa de madera es hoy en día
considerada Traviesa de Madera
Fabricada con sus propias
especificaciones basados en data de
pruebas de fuerza estructural. Dados en
Tabla 9 son las características de fuerza
por los siete tipos de madera aserrada
sólida que son usados en la producción de
traviesas:
— Robles
— Maderas Duras Mezcladas del Norte
— Maderas Duras Mezcladasdel Sur
— Pino Amarillo del Sur
— Maderas Blandas Orientales
— Maderas Blandas Occidentales
— Abeto de Douglas
Esta nueva especificación para lastraviesas de madera es bajo desarrollopor la Asociación de Traviesas paraVías Férreas (RTA), en cooperación conAREMA, para proveer datos a losingenieros que deseen usar los datos enel diseño estructural del “sistema de víasferrocarriles”. Además, la RTA trabajaráen cooperación con las instalaciones defábricas para proveer información defuerza estructural de Materias deMadera Compuesta.
Dos ejemplos de Materias de MaderaCompuesta serían la madera laminadacon pegador y productos de maderalaminada de fibras paralelas.Actualmente, un ejemplo de una materiacomercial es Trus-Joist’s Parallam ®.Estos productos fabricados pueden serhechos de muchas especies de maderadiferentes y fabricadas para cumplir concaracterísticas de fuerza específicas.
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LA TRAVIESA FABRICADA DE MADERA
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PROPIEDADES MATERIALES DE MATERIASDE TRAVIESAS DE MADERA SÓLIDAS
ASERRADASLa madera es una materia
extremadamente versátil y eficaz parausar como traviesa ferrocarril. Sinembargo, las propiedades claves demadera varían con la especie demadera. Para dejar por el uso potencialde un rango amplio de tipos de arboles,las propiedades de la traviesapresentadas en esta sección han sidodivididos en siete categorías de maderacomo dado en la tabla 10.
Una especie representante de maderafue usado para cada categoría. Laspropiedades materiales dadas en la tabla9 representan un valor “mínimo” paracada categoría (a menos que se nota deotra cosa). Eso es para dejar por el usode estas propiedades en las calculacionesde diseño. Los valores son basados enuna colección de data de propiedades dematerias, para incluir un ejemplo de datade la manual y la data de pruebascompletas de las traviesas (conajustamientos para recompensar por lasdiferencias).
Una explicación para los valores delas propiedades de Madera dados a latabla 9 son los siguientes:
*Las dimensiones son basados en lasespecificaciones de AREMA que dejaque una reducción de ¼ pulgada deancho y de profundidad.* El volumen es calculado por lasdimensiones.
* La densidad es basado en 40% contenido dehumedad (determinado por el volumen tras de ser
desecado en el horno). 112,13 kg/m3 de creosotafue añadido a la densidad y la total de esa fuereducida por 10% para justificar las variacionesen los valores en la tabla de propiedadesmateriales y en el proceso de tratamiento.* El peso es la densidad multiplicado porel volumen.
* El segundo momento de área es calculado de lasdimensiones predefinidas y una corte transversalcuadrado.* Sección de modulo fue calculado pordimensiones y cortas transversalesrectangulares.* Módulo de Elasticidad (MOE) se base envalores “verdes” más 10% de la diferenciaentre los valores verdes y los valores secos(para justificar el hecho que el exterior dela traviesa es más seco que el interior delmismo). Noventa por ciento del valorcalculado se usa para determinar un valor“mínimo” para propósitos de diseño.* Módulo de Rotura (MOR) se base envalores “verdes” más 10% de la diferenciaentre los valores verdes y los valores secos(para justificar el hecho que el exterior dela traviesa es más seco que el interior delmismo). Noventa por ciento del valorcalculado se usa para determinar un valor“mínimo” para propósitos de diseño.* Prueba de Compresión de Placas deAsiento se base en valores “verdes” más10% de la diferencia entre los valoresverdes y los valores secos (para justificarel hecho que el exterior de la traviesa esmás seco que el interior del mismo) y endata de la manual por
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PROPIEDADES MATERIALES DEMATERIAS DE TRAVIESAS DE MADERA
SÓLIDAS ASERRADAScompresión perpendicular a lasfibras. Noventa por ciento delvalor calculado se usa paradeterminar un valor “mínimo”para propósitos de diseño
* Prueba de Dureza Superficialse base en valores “verdes” más10% de la diferencia entre losvalores verdes y los valoressecos (para justificar el hechoque el exterior de la traviesa esmás seco que el interior delmismo) y en data de la manualpor dureza perpendicular a lasfibras. Noventa por ciento delvalor calculado se usa paradeterminar un valor “mínimo”para propósitos de diseño.
* Esfuerzo de flexión estática esuna calculación teorética basadaen el (MOR) y el móduloseccional.
* La flexión (que es un término másjusto que rigidez flexional) es una
calculación basado en una cargaaplicada de 10,000 libras y una trochade sesenta pulgadas.
* Los valores de resistencia lateral sebasen en unas pruebas de mercadohechos por el
Departamento de TransportaciónEstadounidense, Volpe TransportationSystems Center, usando pruebas de empujede traviesa singular. Los resultados sonbasados en un valor “mínimo” de víasconsolidadas. Para justificar las diferenciasentre la densidad (el peso), 50% deresistencia lateral varía linealmente como unfunción del peso de las traviesas, usandomaderas duras mezcladas como una base dereferencia. Para justificar el componenterelacionado de resistencia lateral de no-peso(debido a efectos secundarios y efectos delfin que no cambian el peso), solo 50% de laresistencia se varía con el peso, mientras laresistencia lateral que queda mantenidoconstante.
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TABLA 10
CategoríadeTraviesa Especie de Madera
Roble Roble Español
MaderaDuraMezcladadelNorte Abedul Papirífero
Madera Dura Mezclada del Sur Arce Plateada
Pino del Sur Pino Echinata
Madera Blanda Occidental Pino Ponderosa
Madera Blanda Oriental Tsuga Oriental
Abeto de Douglas Abeto de Douglas Costal
LAS ESPECIES DE MADERA ARRIBA FUERSON USADOSPARA CALCULAR LOS VALORES DE LAS CATAGORÍAS PARA
LAS PROPIEDADES DE FUERZA EN TABLA 9
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Materias Híbridas Fabricadas deCombinación
La traviesa sólida aserrada tratada concreosota, que fue discutido anteriormenteen esta sección, ha tenido una vida útilpromedio de más que treintaicinco años.Hasta hoy en día, continúa ser elcomponente vial mayor que sujete lasvías de acero juntos. Estas traviesassólidas aserradas tratadas sin dudascontinuarán como materia preferida porlos ferrocarriles.
En los principios de este siglo, el tipode traviesa usada por los ferrocarrilesprogresó desde una traviesa cortada pormano, sin ser tratado, hasta la traviesasólida aserrada y tratada con creosota.Pues puede ser justo que mientrasentremos un nuevo siglo, hay nuevasprogresiones ocurriendo en el campo detecnología de madera. La Asociación deTraviesas para Vías Férreas, por mediode su Comisión de Investigación yDesarrollo, continúa tener un papel deliderazgo en coordinar proyectossignificantes de investigación en estaárea. Estos incluyen la evaluación de:especies de maderas poco-utilizadas,clavija de madera laminada, maderalaminada con pegamento, madera confibras orientadas paralelamente, ymaderas laminadas con fibras reforzadaspara uso como materia de traviesa.
Por falta de término mejor, todas deestas materias deben ser llamadosproductos de madera “híbrido”. Se juntanadhesivos estructurales, fibraspoliméricas, y madera en variascombinaciones para proveer una maderafabricada que sea una materiaestructuralmente adecuada para lastraviesas. Es un hecho que algunos deestos productos híbridos ya son usados
por los ferrocarriles en aplicaciones quevarían ampliamente.
Dados en Tabla 10 son los datos por losproductos de madera sólida aserrada yfabricada. Sin embargo, se necesita notar,por causa del hecho que estos sonproductos de madera “fabricadas” – esdecir, maderas laminada con pegamento,etc. – que las características de esfuerzapueden ser “ajustadas” al variar ladensidad, especie de madera, y laorientación/uso de materias de madera.Por eso, no es posible proveer data depruebas estructurales por todas lasvariaciones. Sin embargo, se puede asumirque la meta es “fabricar” propiedades deesfuerza que serán mejores que productossólidos serrados, mientras considerandolas económicas.
La madera es un recurso renovable, perola madera más larga de crecimiento viejo,que en una época fue abundante, es cadavez menos accesible a cosechar. Arbolesde segundo crecimiento y tercerocrecimiento que son actualmentecosechados típicamente son menores dediámetro. Mientras la mayoría de traviesasproducidas seguirán siendo materia sólidaaserrada por el futuro previsible, loscambios ocurriendo en el manejo delrecurso requerirán cada vez másutilización de especies alternativas yproductos híbridos de madera fabricada.Mientras la demanda para las traviesascontinúa, es realístico esperar que latraviesa híbrida fabricada de madera tengaun futuro significante.
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APÉNDICE
Especificaciones para Traviesas de Madera 35-37
Estándares de Conservantes de la Asociación de Madera Preservada 39-42
Americana, P1/P13, P2, P3 and P4
Asociación de Madera Preservada Americana 33-45
Sistema de Categorías de Uso, Estándar- UC4 “Traviesas y
Traviesas de Cambio- Tratamiento Conservante por el Proceso
A Presión”
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Especificaciones para
Traviesas de Madera
(Revisión más recién desde Enero 2003)
Estas especificaciones fueron desarrolladospor una comité junto de la Asociación de Traviesaspara Vías Férreas y la Asociación Estadounidensede Ingeniería de Ferrocarriles y Mantenimiento deVías, y son iguales a capítulo 30 de la manual deAREMA para la fabricación de ferrocarriles. Estapublicación no incluye muchos otros requisitosde las especificaciones de AREMA.
Capítulo 30 de la manual de AREMA es unaobra de páginas múltiples que cubre muchasprácticas adicionales en cuanto a traviesas ytraviesas de cambio, eso incluye el azolar, elbarrenar, el recortar, el marcar, la aplicación deaparatos anti-rajaduras, el almacenaje de madera,la desecación por aire, el tratamiento y el cuidadopos-tratamiento de conservante. Está disponiblede AREMA Publications Department, 8201Corporate Drive, Suite 1125, Landover, MD 20785,por $125 (precio para los que no son miembros es$150) para solo capítulo 30 ó $425 (precio para losque no son miembros es $650) para la manualentera. Los precios son sujetos a ser cambiadossin notificación.
3.1.1 ESPECIFICACIONES PARATRAVIESAS DE MADERA
NOTA: Para especies de la costa este essugerido que se apliquen las reglas de cuesta deW.C.L.B.
3.1.1.1MATERIA3.1.1.1.1Tipos de Madera*
Antes de fabricar traviesas, los que lasproducen determinarán cual de los siguientes tiposde madera adecuada para ser traviesas seránaceptados:
Fresnos Eucaliptos Robles
Hayas Almecas Pinos
Abedules Tsugas Pinos
Catalpas Pacanas Secuoyas
Cerezos Alerces Sasafrás
AbetosDouglas
Robinas Piceas
Olmos Arces Plátanos
Abetos Moruses Nogales
*Cada ferrocarril especificará solamente el tipode Madera que desea usar. Otros no seránaceptable a menos que son por pedidoespecial.
3.1.1.2 REQUISITOS FÍSICAS3.1.1.2.1Calidad General
Salvo lo proveído de aquí y adelante, todastraviesas estarán sin defectos cualquieras quepueden reducir su fuerza o durabilidad comotraviesa, como descomposición, grietas largas,acebolladuras largas, inclinación de las fibras, ograndes o numerosos huecos o nudos.
3.1.1.2.2Resistencia al DesgasteAl ser pedido así, traviesas de árboles de
hojas espinadas serán de madera compacta hastael cuarto de la cima, donde cualquier pulgada decualquier radio de la médula tendrá seis o másanillos de crecimiento.
3.1.1.3 DISEÑOCategorías de tamaño para traviesas de 7” y6”, 1” de desgaste permitido —— 20%Cuadrado 7" x 8" Permitido
Una acebolladura es una separación que ocurrecorriente a las fibras, la mayoría de la cual ocurreentre los anillos de crecimiento.
3.1.1.3.1 DimensionesTraviesas serán de 8'-0", 8'-6", ó 9'-0" de
longitud como especificado por el cliente. Elgrosor, la anchura, y longitud especificada sondimensiones mínimos para traviesas verdes.Traviesas secas o tratadas pueden ser ¼” másdelgado o estrecho que los tamaños especificados.Las Traviesas que sobrepasan estas dimensionespor más que 1” serán rechazados. El grado de cadatraviesa será determinado al punto de lo másdesgaste sobre la superficie se arriba de la traviesaentre las áreas que sostienen las raíles. Las áreasque sostienen los raíles son las secciones entre 20”y 40” del centro de la traviesa. La cima de latraviesa será la superficie más estrecha y/o lasuperficie horizontal lo más lejos del corazón ocentro de la medula.
Todas las áreas que sostienen los raíles semedirán así: traviesas de grado 7” serán 7” x 9” decorte transversal con un máximo de desgaste de1” en las áreas arribas que sostienen los raíles. Unmáximo de 20% de las traviesas en una cantidaddada puede ser aserrada de manera cuadrada a 7”x 8” de corte transversal sin desgaste en las áreasque sostienen los raíles. Una traviesa de grado 6”será 6” x 8” de corte transversal con un máximode desgaste de 1” en la áreas arribas que sostienenlas raíles. Para las traviesas de grado de 6” y 7”,desgaste será permitida en la superficie al fondomientras que no sobrepasa 1” en ningún punto.
3.1.1.4 INSPECCIÓN3.1.1.4.1 Lugar
Traviesas serán inspeccionadas a puntosadecuados como es especificado en el trato decompra del ferrocarril.
3.1.1.4.2 Manera
Inspectores harán una examinaciónrazonablemente minucioso de la cima, el fondo,los lados y los puntos de cada traviesa. Cadatraviesa será juzgada independientemente, sincuento de las decisiones hechos sobre las otras dela misma porción. Traviesas transportadas pormaderada que son demasiado desordenados paraexaminaciones serán rechazadas. Traviesasmanejadas por una montacargas serán entregadoscomo inspeccionados, a la cuenta del productor.
3.1.1.4.3 Descomposición
Descomposición es la desintegración de lasubstancia de la Madera por cause de la acción delos hongos que destruyen la Madera. La “manchaazul” no es descomposición y es permisible enMadera cualquiera.
3.1.1.4.4 Huecos
Un hueco grande es uno que es más que ½” dediámetro y 3” de profundidad adentro, o más que ¼de la anchura de la superficie sobre que aparece y 3”de profundidad afuera, las secciones de la traviesade entre 20” y 40” del medio. Huecos numerososson cualquier cantidad que igualan un hueco grandeen su efecto dañino. Tales huecos pueden sercausados en fabricación o de otra manera.
3.1.1.4.5 NudosAdentro de las áreas que sostienen los raíles, un
nudo grande es uno que tiene un diámetropromedio más que 1/3 la anchura de la superficiesobre la cual aparece, pero tal nudo será aceptablesi es colocado afuera de las áreas que sostienen losraíles. Nudos numerosos son cualquier cantidadque iguala un nudo grande en efecto dañino.
3.1.1.4.6 Acebolladura
Una que no es más que 1/3 la anchura de latraviesa será permitida. El procedimiento y losdiagramas mostrados en 3.1.1.4.6 para traviesastambién se aplicarán a traviesas de cambio paramedir la longitud de una acebolladura.
33.1.1.4.7 Rajadura
Una rajadura es una separación de la Maderaextendiendo desde una superficie a una opuesta o
adyacente. No cuente el punto como superficie almedir la longitud de una rajadura. En traviesas sinser sazonadas, una rajadura de no más que 1/8” deanchura y/o 4” de longitud es aceptable. Entraviesas sazonadas, una rajadura de no más que¼” de anchura y/o más larga que la anchura de lasuperficie sobre la cual ocurre es aceptable. Entraviesas sazonadas, una rajadura que sobrepasa ellímite es aceptable, dado que las limitaciones delas rajaduras y aparatos de anti-rajadura sonaprobados por el cliente y apropiadamenteaplicados.
3.1.1.4.8 GrietaUna grieta es una separación de la Madera
causado por la desecación que aparece solamentesobre una superficie. No cuente el punto como unasuperficie. Traviesas con grietas continuos cuyaprofundidad en una traviesa completamentedesecado y/o tratado es más que ¼ el grosor y máslarga que ½ la longitud de la traviesa será rechazada.
3.1.1.4.9 Inclinación de fibrasMenos en las maderas con fibras entrelazadas,
una inclinación de fibras en exceso de 1 en 15 noserá permitido.
3.1.1.4.10 Bolsillos de CortezaUn bolsillo de corteza es un pedazo de corteza
parcialmente o enteramente encerrado en laMadera. Bolsillos de corteza serán permitidos dadoque no son más que 2” bajo la superficie y/o 10” delongitud.
3.1.1.4.11Defectos MecánicosToda traviesa tiene que ser recto, aserrado demanera cuadrado, cortada cuadradamente en losextremos, ser paralelo en las caras de arriba y abajo,y toda la corteza tiene que ser enteramenteremovido. Cualquier traviesa que no cumpla con lascaracterísticas de buena fabricación siguientes serárechazada:
a) Una traviesa será considerado recto cuandouna línea recta de un punto en un extremohasta un punto correspondiente en el otroextremo no es más que 1 ½” de la superficieen todos puntos.
b) Una traviesa no es aserrada bien cuando lassuperficies son cortadas con muescas másque ½” de profundidad, o cuando lassuperficies no son planos.
c) Las caras de arriba y de abajo serán consideradosparalelo si cualquier diferencia en los lados oextremosnoexceden1/8”.
d) Para que las placas de asiento seanpropiamente asentados, los extremos de lastraviesas tienen que ser planos, y seránconsiderados cuadrados con un extremoinclinado de hasta ½”, que iguala unaperalte de 1 en 20.
El procedimiento ilustrado en los diagramasde arriba será usado en determinar la longitudde una acebolladura. Una que es no más que1/3 la anchura de la traviesa será aceptable,dado que no extienda más cerca que 1” aninguna superficie.
36
Especificaciones para Traviesasde Cambio
(Revisión más recién desde Enero 2003)
Estas especificaciones fueron desarrolladospor una comité junto de la Asociación de Traviesaspara Vías Férreas y la Asociación Estadounidensede Ingeniería de Ferrocarriles y Mantenimiento deVías, y son iguales a capítulo 30 de la manual deAREMAparalafabricacióndeferrocarriles.
Capítulo 30 de la manual de AREMA es unaobra de páginas múltiples que cubre muchasprácticas adicionales en cuanto a traviesas ytraviesas de cambio, eso incluye el azolar, elbarrenar, el recortar, el marcar, la aplicación deaparatos anti-rajaduras, el almacenaje de madera,la desecación por aire, el tratamiento y el cuidadopos-tratamiento de conservante. Está disponiblede AREMA Publications Department, 8201Corporate Drive, Suite 1125, Landover, MD 20785,por $125 (precio para los que no son miembros es$150) para solo capítulo 30 ó $425 (precio para losque no son miembros es $650) para la manualentera. Los precios son sujetos a ser cambiadossin notificación.
3.2.1 ESPECIFICACIONES PARATRAVIESAS DE CAMBIO
NOTA: Para especies de la costa este essugerido que se apliquen las reglas de cuesta deW.C.L.B.
3.2.1.1 MATERIA
3.2.1.1.1 Tipos de Madera*
Antes de fabricar traviesas, los que lasproducen determinarán cual de los siguientes tiposde madera adecuada para ser traviesas seránaceptados:
Fresnos Abetos Arces
Hayas Eucaliptos Robles
Abedules Tsugas Pinos
Cerezos Pacanas Secuoyas
AbetoDouglas
Alerces Piceas
Olmos Robinias Nogales
Otros no serán aceptados a menos que seanpedido especialmente.
3.2.1.2 REQUISITOS FÍSICAS
3.2.1.2.1Calidad GeneralSalvo lo proveído de aquí y adelante, todas
traviesas estarán sin defectos cualquieras quepueden reducir su fuerza o durabilidad comotraviesa de cambio, como descomposición,grietas largas, acebolladuras largas, inclinaciónde las fibras, o grandes o numerosos huecos onudos.
3.2.1.2.2 Resistencia al DesgasteAl ser pedido así, traviesas de árboles de
hojas espinadas serán de madera compacta hastael cuarto de la cima, donde cualquier pulgada decualquier radio de la médula tendrá seis o másanillos de crecimiento.
3.2.1.3 DISEÑO
3.2.1.3.1 DimensionesToda traviesa verde o no desecado se medirá
en corte transversal un mínimo de 7” en grosor delos lados y 9” en anchura de las caras. Un máximode 1” de desgaste es permitido en las caras dearriba o de abajo adentro de las áreas que sostienenlos raíles, las cuales son definidas como la secciónadentro de 12” de cada extremo de la traviesa.Traviesas de cambio desecado o tratado pueden ser¼” bajo las dimensiones especificados para el grosory la anchura, o no más que 1” sobre las dimensionesespecificado. Longitudes y tolerancias de longitudserán especificadospor el cliente.
Todas dimensiones de grosor y de anchura delas caras se aplican al área que sostiene los raíles.Todas determinaciones de anchura de cara seránhechas en la cima de la traviesa de cambio, que esla cara horizontal más angosta. Si las dos carashorizontales son de anchura igual, la cima será lacara con el duramen más angosta o la cara sinduramen.
3.2.1.4 INSPECCIÓN
3.2.1.4.1 LugarTraviesas serán inspeccionadas a puntos
adecuados como es especificado en el trato decompra del ferrocarril.
3.2.1.4.2 ManeraInspectores harán una examinación
razonablemente minucioso de la cima, el fondo,los lados y los puntos de cada traviesa. Cadatraviesa será juzgada independientemente, sincuento de las decisiones hechos sobre las otras dela misma porción. Traviesas transportadas pormaderada que son demasiado desordenados paraexaminaciones serán rechazadas. Traviesasmanejadas por una montacargas serán entregadoscomo inspeccionados, a la cuenta del productor.
3.2.1.4.3 DescomposiciónDescomposición es la desintegración de la
substancia de la Madera por cause de la acción delos hongos que destruyen la Madera. La “manchaazul” no es descomposición y es permisible enMadera cualquiera.
3.2.1.4.4 HuecosUn hueco grande es uno que es más que ½” de
diámetro y 3” de profundidad adentro, o más que ¼de la anchura de la superficie sobre que aparece y 3”de profundidad afuera, las secciones de la traviesade entre 20” y 40” del medio. Huecos numerososson cualquier cantidad que igualan un hueco grandeen su efecto dañino. Tales huecos pueden sercausados en fabricación o de otra manera.
3.2.1.4.5 NudoUn nudo grande es uno cuyo diámetro
promedio excede ¼ la anchura de la superficiesobre la cual aparece; pero tal nudo puede serpermitido si ocurre fuera de la sección adentro 12”del extremo de cada traviesa. Nudos numerososson cualquier número que iguala un nudo grandeen efecto dañino.
3.2.1.4.6 AcebolladuraUna que no es más que 1/3 la anchura de la
traviesa será permitida. El procedimiento y losdiagramas mostrados en 3.1.1.4.6 para traviesastambién se aplicarán a traviesas de cambio paramedir la longitud de una acebolladura.
3.2.1.4.7 RajaduraUna rajadura es una separación de la Madera que
extiende de una superficie a una opuesta oadyacente. No cuente el extremo como unasuperficie al medir la longitud de una rajadura.
En traviesas de cambio verdes o no desecados,una rajadura no más que 1/8” de anchura y/o 5” delongitud es aceptable. En una traviesa de cambiodesecado o tratado, una rajadura de no más que ¼”de anchura y/o más larga que la anchura de la carasobre la cual ocurre es aceptable. Una rajadura queexcede el límite es aceptable, dado que laslimitaciones de rajaduras y aparatos de anti-rajadurason aprobados por el cliente y apropiadamenteaplicados.
3.2.1.4.8Grieta
Una grieta es una separación de la Maderacausado por la desecación que aparece solamentesobre una superficie. No cuente el punto como unasuperficie al medir la longitud de la grieta. Traviesascon grietas continuos cuya profundidad en unatraviesa completamente desecado y/o tratado es másque ¼ el grosor y más larga que ½ la longitud de latraviesa será rechazada.
3.2.1.4.9 Inclinación de FibrasMenos en las maderas con fibras entrelazadas,
una inclinación de fibras en exceso de 1 en 15 noserá permitido.
3.2.1.4.10 Bolsillos de CortezaUn bolsillo de corteza es un pedazo de corteza
parcialmente o enteramente encerrado en laMadera. Bolsillos de corteza serán permitidos dadoque no son más que 2” bajo la superficie y/o 10” delongitud.
3.2.1.4.11 Defectos Mecánicos
a. Toda traviesa tiene que ser recto, aserradode manera cuadrado, cortada cuadradamente en losextremos, ser paralelo en la cima y la pie, y toda lacorteza tiene que ser enteramente removido.Cualquier traviesa que no cumpla con lascaracterísticas de buena fabricación siguientes serárechazada:
a. Una traviesa será considerado recto cuandouna línea recta de un punto en un extremo hasta unpunto correspondiente en el otro extremo no esmás que 2” de la superficie en todos puntos.
b. Una traviesa no es aserrada bien cuando lassuperficies son cortadas con muescas más que ½”de profundidad, o cuando las superficies no sonplanos.
c. Las caras de arriba y de abajo seránconsiderados paralelo si cualquier diferencia en loslados o extremos no exceden 1/4”.
d. Para que las placas de asiento seanpropiamente asentados, los extremos de lastraviesas tienen que ser planos, y seránconsiderados cuadrados con un extremo inclinadode hasta ½”, que iguala una peralte de 1 en 20.
3.2.1.5 ENTREGA
3.2.1.5.1 En Local de FerrocarrilLas traviesas serán entregadas y apiladas como
especificado en el trato de compra del ferrocarril. Silas traviesas son de ser inspeccionadas, tienen que sercolocados para que todas estén accesibles alinspector.
3.2.1.5.2 Riesgo, RechazoToda traviesa es por el cuento y riesgo del
propietario hasta que sea aceptado. Toda traviesarechazada será removida dentro de un mesdespués de ser inspeccionado.
3.2.1.5.3 GruposdeEspeciesparaDesecaciónyTratamiento
Traviesas de cambio serán agrupados comomostrado abajo para desecación por aire odesecación artificial y tratamientos de conservantesubsecuentes. Solamente los tipos de maderanombrados en un grupo pueden ser procesadosjuntos.
GrupoTa Grupo Tb
Robinia AbetosdeDouglas Secuoyas
RobiniadelaMiel Abetos Piceas
RoblesRojos Tsugas
Robles Blancos Alerces
NogalNegro Pinos
GrupoTc Grupo Td
Eucaliptos Fresnos Olmos
Hayas Arces Duros
Abedules Pacanas
Cerezos
Arces Blandas
Nogal Blanco
3.2.1.6 TRANSPORTE
Traviesas transportadas en camiones o barcosserán separados ahí según los grupos de arriba olongitudes si son inspeccionados antes de sercargados, o como puede ser estipulado en elcontrato o formulario de compra para ellas.
37
Especificaciones paraTraviesas de Grado
Industrial
(Revisión más recién desde Enero2003)
Estas especificaciones fuerondesarrollados por una comité junto de laAsociación de Traviesas para Vías Férreasy la Asociación Estadounidense deIngeniería de Ferrocarriles yMantenimiento de Vías, y son iguales acapítulo30de lamanualdeAREMApara lafabricacióndeferrocarriles.
Capítulo 30 de la manual deAREMA es una obra de páginasmúltiples que cubre muchas prácticasadicionales en cuanto a traviesas ytraviesas de cambio, eso incluye elazolar, el barrenar, el recortar, elmarcar, la aplicación de aparatos anti-rajaduras, el almacenaje de madera, ladesecación por aire, el tratamiento y elcuidado pos-tratamiento deconservante. Está disponible deAREMA Publications Department, 8201Corporate Drive, Suite 1125, Landover,MD 20785, por $125 (precio para los queno son miembros es $150) para solocapítulo 30 ó $425 (precio para los que noson miembros es $650) para la manualentera. Los precios son sujetos a sercambiados sin notificación.
Traviesas desecados o tratados puedenser 1” más angosta o ½” más delgadaque los tamaños especificados. Grosor yanchura no pueden variar más que 1” deextremo a extremo. El cuerpo de latraviesa puede ser no cuadrado por nomás que 1” por la longitud. La longitudde la traviesa puede variar de +1” hasta -3” por la longitud especificado.
3.9.1.4 DEFINICIÓN DE DEFECTOS
3.9.1.4.1 Desgaste
Desgaste es definido como la corteza ola falta de Madera (véase 3.9.1.3 para lopermitido).
3.9.1.4.2 Descomposición
Un nudo descompuesto más que ¾”en diámetro será rechazado adentro delárea que sostiene los raíles. También,descomposición incipiente ligera puede serpermitido si la traviesa, en general, esbásicamente de buena calidad.Descomposición es permitido fuera delárea que sostiene los raíles si el áreadescompuesta no excede 2” en diámetro.Traviesas con descomposición hasta 2” endiámetro que aparece en los dos extremosserán rechazadas.
3.9.1.4.10 Defectos Mecánicos
Toda traviesa tiene que ser recto yparalelo de cima y pie. Cualquier traviesaque no cumpla con las características de
buena fabricación siguientes serárechazada:
a. Una traviesa será consideradorecto cuando una línea recta de un puntoen un extremo hasta un puntocorrespondiente en el otro extremo no esmás que 2” de la superficie en todospuntos.
b. La cima y pie serán consideradosparalelo si cualquier diferencia en loslados o extremos no exceden 1”.
c. Una traviesa no es aserrada biencuando las superficies son cortadas conmuescas más que 1” de profundidad.
d. Para que las placas de asientosean propiamente asentados, losextremos de las traviesas tienen que serplanos, y serán considerados cuadradoscon un extremo inclinado de hasta ½”,que iguala una peralte de 1 en 20.
3.1.1 ESPECIFICACIONES PARATRAVIESAS DE CAMBIO
3.1.1.1 MATERIA
3.1.1.1.1 Tipos de Madera*
Antes de fabricar traviesas, los que lasproducen determinarán cual de lossiguientes tipos de madera adecuada paraser traviesas serán aceptados:
Fresnos Eucaliptos Robles
Hayas Almecas Pinos
Abedules Tsugas Pinos
Catalpas Pacanas Secuoyas
Cerezos Alerces Sasafrás
AbetosDouglas
Robinas Piceas
Olmos Arces Plátanos
Abetos Moruses Nogales
3.9.1.2 GeneralTodos procedimientos en cuanto a
calidad, fabricación, inspección,transporte, y entrega cumpliráncompletamente con los especificadospara traviesas de grado en parte 1,Consideraciones Generales a menosque sean aceptados por la informacióncontenido en esa parte.
3.9.1.3 Clasificación y DiseñoLos tamaños, longitudes, caras
mínimas y tolerancias siguientes sonpermitidos:
Grado Dimensiones Caras Mínimas Permitidas
6" IG 6"x 8" x 8’0"/8’6" cara de6" de cima o pie IG 7"x 8" x8’0"/8’6" cara de 6" de cima o pie
7"IG 7"x 9" x 8’0"/8’6" cara de 6" de cima o pie
Los requisitos de caras mínimas dearriba aplican a las áreas que sostienenlos raíles, que son las áreas adentro de20” y 40” del medio de la traviesa degrado industrial. Fuera de las áreas quesostienen los raíles, desgaste serálimitado a la mitad de la anchura de lacara de la cima o pie de la traviesa. Elgrado de cada traviesa será determinadoal punto de más desgaste, de cima o pie,adentro de las áreas que sostienen losraíles. (La cima es definida como la carahorizontal más lejos del duramen o delcentro de médula).
3.9.1.4.3 HuecosTraviesas que tengan huecos sobre
cualquier superficie adentro de las áreasque sostienen los raíles que son más que½” en diámetro o más que 3” deprofundidad serán rechazadas. Huecossobre cualquiera superficie fuera de lasáreas que sostienen los raíles que son másque 3” en diámetro o más profundo que4” serán rechazadas.
3.9.1.4.4 NudosUnnudo másque3”en diámetro
adentro de lasáreasquesostiene los raílesnoserápermitido.
3.9.1.4.5 AcebolladurasTraviesas desecado o tratado con
acebolladuras que tienen una longituden la corte transversal más que 5” o queextienden adentro de 1” de cualquiersuperficie serán rechazadas. Medidas delongitud serán tomadas usando3.1.1.4.6 como guía.
3.9.1.4.6 RajadurasUna rajadura es una separación de
la Madera extendiendo de unasuperficie a una opuesta o adyacente –sin contar los extremos comosuperficies. Una traviesa desecado otratado con una rajadura más que ½” deanchura o 11” de longitud serárechazada con o sin una placa deasiento.
3.9.1.4.7 GrietasUna grieta es una separación de la
Madera por cause de desecación queaparece solamente sobre la superficie – sincontar el extremo como una superficie.Grietas de desecación más que 2” deprofundidad o ¾” de anchura seránrechazadas como traviesas de gradoindustrial.
3.9.1.4.8 Grano Entrecruzado o EspiralSalvo en las especies que tiene
grano entrelazado, traviesas que tienegrano entrecruzado, inclinado, o deforma espiral más que 2” en 15” delongitud serán rechazadas.
3.9.1.4.9 Bolsillos de CortezaBolsillos de corteza no serán
aceptables si son más que 2” deprofundidad o más que 10” de longituden cualquier lugar en la traviesa.
38
ESTÁNDARES DE CONSERVANTE DE LAASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA
AMERICANA, P1/P13, P2, P3 Y P4
PÁGINAS 39-42
ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADAAMERICANA ESTÁNDAR DE PRODUCTO
CONSERVATIVO UC4“ESPECIFICACIÓN DEL USUARIO PARA LA MADERA
TRATADA” Y T1-05“ESTÁNDAR DE PROCESAMIENTO Y TRATAMIENTO”
PÁGINAS 43-45
ESTÁNDAR DEL LA ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA AMERICANA(Este Estándar es promulgado según un procedimiento de consenso y está bajo la jurisdicción del Subcomité de AWPA P-3)
-3)
P1/P13-01
ESTÁNDARPARACONSERVANTEDECREOSOTANota: Estándar de AWPA P1/P13-01 consiste de solo una página.
1. La creosote será ya destilado derivado enteramente de alquitrán producido por la carbonización de carbónbituminoso.2. La materia nueva y la materia ya usada en soluciones de tratamiento se conformarán con los siguientes requisitosdetallados.
Materia Nueva Materia Ya Usada
NoMenosQue
No
Más
Que
NoMenos
Que
NoMásQue
2.1 Agua, % por Volumen –– 1,5 –– 3,0
2.2 Materia insoluble en Xileno, % por peso –– 0,5 –– 1,52.3 Densidad Relativa a 38O C Comparado con agua a 15,5O C:
Creosota Entera 1,070 –– 1,070 ––
Fracción 235-315O C 1,028 –– 1,028 ––Fracción 315-355O C 1,100 –– 1,100 ––
2.4 Destilación: Lo Destilado, % por peso de basesde agua libre, será entre los siguientes limites:
Hasta 210O C –– 2,0 –– 2,0
Hasta 235O C –– 12,0 –– 12,0Hasta 270O C 10,0 40,0 10,0 40,0Hasta 315O C 40,0 65,0 40,0 65,0Hasta 355O C 65,0 77,0 65,0 77,0
3.0 Pruebas para establecer la conformación con los requisitos precedentes serán hechos conforme con los métodosestándares de la Asociación de Madera Preservada Americana. (Véase Estándar A1.)
Estándar P1/P13-95 fue reafirmado en 2000 y 2001 con correcciones menores editoriales.El título fue cambiado en 1999, 2000 y 2001.
ESTÁNDAR DEL LA ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA AMERICANA(Este Estándar es promulgado según un procedimiento de consenso y está bajo la jurisdicción del Subcomité de AWPA P-3)
P2-01
ESTÁNDAR DE SOLUCIÓN DE CREOSOTA
1. La materia será de un producto puro de alquitrán de hulla derivado enteramente de alquitrán producido porla carbonización de carbón bituminoso. Puede ser o un alquitrán de hulla ya destilado o una solución dealquitrán de hulla en un alquitrán de hulla ya destilado.
2. La materia nueva y la materia ya usada en las operaciones de tratamiento conformarán a los requisitosdetallados siguientes.
Materia Nueva Materia Ya Usada
NoMenosQue
No
Más
Que
NoMenosQue
NoMásQue
2.1 Agua, % por Volumen –– 1,5 –– 3,02.2 Materia insoluble en Xileno, % por peso –– 3,5 –– 4,52.3 Densidad Relativa a 38O C Comparado con agua a 15,5O C:
Creosota Entera 1,080 1,130 1,080 1,130
Fracción 235-315O C 1,025 –– 1,025 ––Fracción 315-355O C 1,085 –– 1,085 ––
2.4 Destilación: Lo Destilado, % por peso de bases deagua libre, será entre los siguientes limites:
Hasta 210O C –– 5,0 –– 5,0
Hasta 235O C –– 25,0 –– 25,0Hasta 270O C 32,0 –– 32,0 ––Hasta 315O C 52,0 –– 52,0 ––
3.0 Pruebas para establecer la conformación con los requisitos precedentes serán hechos conforme con losmétodos estándares de la Asociación de Madera Preservada Americana. (Véase Estándar A1.)
Procedimientos: 1917, 1918, 1921, 1923, 1933, 1935, 1936, 1941, 1942, 1947, 1953, 1954, 1957, 1958,1968, 1985, 1989, 1995, 1998 y 2001.
Estándar P2 fue reafirmado en 1995 con correcciones menores editoriales; y cambiado en 1998 pararemover, sin prejuicio causado por una falta de uso y obsolescencia, un requisito de residuos de coque depetróleo, y reafirmado con correcciones menores editoriales en 2001.
ESTÁNDAR DEL LA ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA AMERICANA(Este Estándar es promulgado según un procedimiento de consenso y está bajo la jurisdicción del Subcomité de AWPA P-3)
P3-01
ESTÁNDAR PARA SOLUCIONES DECREOSOTA Y PETRÓLEONota: AWPA Estándar P3-01 consista de una página.
1. Solución de Creosota y Petróleo (CPS) consistirá solamentede proporciones especificados de Creosota que conforman aEstándar de AWPA P1/P13 y de Aceite de Petróleo queconforman al Estándar de AWPA P4.
1.1. Ninguna solución de creosote y petróleo contendrá
menos que 50% de tal creosota por volumen ni más que
50% de tal aceite de petróleo por volumen.
.
2. La prueba para establecer conformidad con losrequisitos precedentes será hecho en concordancia con elEstándar de la Asociación de Madera PreservadaAmericana A22.
3. Por causa de la exactitud de esta prueba, puede ser que elcliente quiera obtener las materias separadamente y entoncestenerlas mezclada bajo su supervisión.
Estándar P3 fue reafirmado en 2000 y en 2001 con un cambio de formato.
ESTÁNDAR DEL LA ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA AMERICANA(Este Estándar es promulgado según un procedimiento de consenso y está bajo la jurisdicción del Subcomité de AWPA P-3)
P4-03
ESTÁNDARPARALA MEZCLADEACEITEDEPETRÓLEOCONCREOSOTA
1. La mezcla de aceite de petróleo con creosota (Estándar P1/P3) conformará a los requisitos siguientes:
1.1Densidad Relativa1,2a 15.5°C/15.5°C (60°F/60°F) (nomás que 15.9° A.P.I.) Estándar de ASTM D 287
No Menos Que
0.96
No Más Que
1.2 Agua y Sedimento, % por volumen Estándar de ASTM D96
1.0
1.3 Punto de Inflamación3, resuelto por el aparato de Pensky- 79°C
Martens. Estándar de ASTM D 93
1.4 Viscosidad4 . La viscosidad se expresará comoCinemática vs. cSt a 99°C (210°F) por Estándar de ASTMD 445
4.2 10.2
1Para convertir la densidad relativa de aceites de petróleo de Grupo 0 a 15.5°C/15.5°C (60°F/60°F) hasta la densidadrelativa a 38°C/15.5°C reste 0.0140. Aceites de Grupo 0 tienen una densidad relativa de no menos que 0.9665 a15.5°C/15.5°C (60°F/60°F). La conversión de densidad relativa de aceite de grupo I se hace por restar 0.0162 y aceite deGrupo I tiene una densidad relativa de no menos que 0.8504 y no más que 0.9664 a 15.5°C/15.5°C (60°F/60°F)
2Aceite de petróleo con una densidad relativa más baja puede ser usado dado que experiencia o probación muestra quepuede ser mezclado en creosote sin la formación de residuos excesivos.
3Con el fin de preservar la seguridad de la planta y los obreros, aceite de petróleo tendrá un punto de inflamaciónmínimo de 79°C (174°F) por TCC (D 56).
4Aceites de petróleo con una viscosidad puede ser usado dado que los requisitos de penetración están cumplidos. Elcliente puede especificar la viscosidad mejor para sus requisitos, permitiendo una tolerancia para el distribuidor demás o menos 10% del valor especificado (Equivalente vs. SUS a 99°C (210°F) será un mínimo de 40 minutos hastaun máximo de 60 por ASTM D 88).
5Cada de las determinaciones precedentes serán hechos en concordancia con el método de ASTM actualmenteen vigor. Los estándares referidos aquí pueden ser obtenidos por la asociación americana de pruebas ymateriales, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428 (www.astm.org).
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U1-05 — Sistema de Categoría de Uso: Especificación por Usuario para Madera Tratada
© 2005
ESPECIFICACIÓN DEPRODUCTO C
TRAVIESAS Y TRAVIESAS DE CAMBIO
(Esta Especificación de Producto es promulgado por cause de un procedimiento de consenso y es bajo la jurisdiccióndel subcomité de AWPA T-3)
INTRODUCCIÓN: Especificación de Producto Ccubre el tratamiento con conservante a presión de
traviesas y traviesas de cambio. Incluyerequisitos de penetración mínimo de
conservante y de retención para su Categoríade Uso, requisitos especiales, e información
especial.
1.1 Las retenciones y penetraciones deconservante asignados a la Categoría de Uso enEspecificación de Producto C son retenciones yprofundidades de penetración mínimas para elproducto, el conservante, y la especie tratada. Hansido considerados satisfactorios en su Categoríade Uso.
1.2 Los requisitos para la penetración y retenciónde conservante asignados a cualquier Categoríade Uso para cualquieras combinaciones deconservante o de especies son igualmenteimportante para que cualquier producto seaaceptable bajo este estándar, todos los requisitoslistados incluyendo la penetración y retención deconservante tienen que ser cumplidos.
1.REQUISITOSGENERALES: EspecificacióndeProductoChadeserusadoenconjunciónconelEstándardeAWPAT1,CategoríadeUso:Estándardeprocedimientoytratamiento.
2.1 Refiérase a Sección 4 del Estándar de laCategoría de Uso para los conservanteslistado en esta Especificación de Producto.
2.2 El Marcar. Traviesas serán marcadas coninformación identificadora, año de producción,y cualquier información adicional que puede serespecificado por el cliente. Las marcas estaránsuficientemente profundas para que todos loscaracteres sean plenamente legibles trastratamiento. Esta marca es para estableceridentificación, ubicación, y propiedad de losproductos.
2.3 Calidad de Producto. Traviesas y traviesasde cambio se conformarán a los requisitos
físicos de las especificaciones bajo las cualeshan sido comprados. Materias seránprocesadas en tal manera para prevenir daño ydegradación.
2.4 Limpieza. Traviesas y traviesas de cambioserán suministrados razonablemente libres desedimentos superficiales.
2.5 Condicionamiento. Traviesas y traviesas decambio estarán adecuadamente desecadas ocondicionadas antes de tratamiento.
2.6 Fabricación. Traviesas y traviesas decambio deben estar fabricadas en su forma finalantes de tratamiento para eliminar necesidadcualquiera para la corteza o perforaciónsubsecuentemente de la Madera tratada.
2.7 Incisiones. El hacer incisiones es requeridopara el ciprés, el abeto de Douglas costal, TsugaHeterófila, alerce occidental, abeto de Douglasde entre montañas, pino de Banks, pino contorta,y pino rojo. El hacer incisiones es opcional enlos robles y pacanas, maderas durasmezcladas, pino del sur y pino ponderosa.
2.8 Probaciones. Una médula de barrena serátomada de 20 traviesas bien distribuidas en lacarga. Si 80% de las médulas cumplen con losrequisitos de penetración mostrados en la tabla depenetración de la Especificación de Producto Cpara la especie tratada, la carga será aceptada.Con la excepción de roble, si la penetraciónpromedio de las veinte 75 mm barrenas cumplencon los requisitos de penetración, la carga seráaceptada. Instrucciones específicas, o lacalculación de la porcentaje de anillos penetradosen robles, son dados en Estándar M2, Parágrafo5.3.2La retención en traviesas serán determinados pormanómetro. Usuarios que requieren resultas deretención por probación deben referirse aEspecificación de Producto A.
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U1-05 — Sistema de Categoría de Uso: Especificación de Usuario para Madera Tratada © 2005
3.0 ESPECIFICACIONES DE RETENCIÓN DE CONSERVANTE (Traviesas y Traviesas de Cambio) –
UC4A, UC4B, UC4C Retenciones en unidades de inglés (lb/ft3)
Retenciones en unidades de inglés (lb/ft3)
Categoría de Uso
(UC4A, UC4B y UC4C)
Especificación de Retención por Manómetro (lb/ft3).
Creosota Pentaclorófenol Cu Naftenato
Especies CR CR-S, CR-PS PCP-A, PCP-C CuN
Roble y Pacana 7,0 o Negativa 7,0 o Negativa 0,35 o Negativa 0,055 o Negativa
Maderas Duras Mezcladas 7,0 7,0 0,35 0,06
Pino Ponderosa y del Sur 8,0 8,0 0,4 0,06
Abeto Douglas Costal, TsugaHeterófila, Alerce Occidental
8,0 o Negativa 8,0 0,4 0,06
Abeto Douglas de Entre Montaña Negativa Negativa Negativa ---
Pino Rojo, Contorta, y de Banks 6,0 7,0 --- ---
Retenciones en unidades métricas (kg/m3)
Categoría de Uso(UC4A, UC4B and UC4C)
Especificación de Retención por Manómetro (kg/m 3).
Creosota Pentaclorófenol Cu Naftenato
Especies CR CR-S, CR-PS PCP-A, PCP-C Cu
Roble y Pacana 112 o Negativa 112 o Negativa 5,6 o Negativa 0,88 o Negativa
Maderas Duras Mezcladas 112 112 5,6 0,96
Pino Ponderosa y del Sur 128 128 6,4 0,96
Abeto Douglas Costal, TsugaHeterófila, Alerce Occidental
128 o Negativa 128 6,4 0,96
Abeto Douglas de Entre Montaña Negativa Negativa Negativa ---
Pino Rojo, Contorta, y de Banks 96 (6,0) 112 --- ---
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T1-05 — Sistema de Categoría de Uso: Estándar de Procesamiento y Tratamiento
© 2005
8.3 TRAVIESAS Y TRAVIESAS DE CAMBIO
(Subcomité de AWPA T-3))
8.3.1 Desecación. Donde se permite lascircunstancias o condiciones climáticas, traviesaspueden ser desecados por aire. Los procedimientos dedesecación por aire son dados en el Estándar deAWPA M1. El contenido de humedad máximo noserá más que:
Desecación Contenido deHumedad alHorno (%)
Especie (Meses)Robinia, Roble,Nogal Negro
9-14 50
Abeto Douglas,Alerce Occ
5-10 20
Tupelo,Liquidámba
4-7 40
Pino del Sur 3-6 30Pacana, OtrasMaderas Duras
4-10 40
El contenido de humedad de traviesas desecadas por aireha de ser obtenido de barrenas de 50 mm sacados delmedio entre los extremos a la mitad de la cara al borde yen el medio de la pila. Desecación por horno espermitido en tal manera que no causa daño serio.Desecación por el proceso Boulton es permitido paratodas especies. Donde sea permitida, la temperatura decondicionamiento por vapor no excederá 115OC (240OF).Duración total no excederá 17 horas para Pino Ponderosa y delSur y 3 horas para Pino Rojo, Contorta, y de Banks.Condicionamiento por vapor no es permitido para otrasespecies.
8.3.2 Limitaciones de Presión. Presión mínimo es850 kPa (125 psig) para los tratamientos negativos.Presiones máximos no excederán:1750 kPa (250 psig) para Roble, Pacana, y maderasduras mezcladas1400 kPa (200 psig) para Pino del Sur, PinoPonderosa 1200 kPa (175 psig) para Pino Contorta,Roja y de Banks.
1050 kPa (150 psig) para Abeto Douglas Costal,Abeto Douglas de Entre Montaña, Tsuga Heterófila,Alerce Occidental
8.3.3 Concentraciones Mínimas de Conservante Laconcentración mínima de conservante parapentaclorófenol para tratamiento negativa será 5%m/m. la concentración mínima de conservante paranaftenato de cobre para tratamiento negativo será0,8% m/m cobre como metal.
8.3.4 Baños de Expansión. Baños de expansión para elrecubrimiento de conservante y la retardación dedesangramiento son permitidos en todas especies detraviesa con tal de que las temperaturas no excedan laslistadas en sección 8.3.1
8.3.5 Probación de Retención. La retención neta decualquiera carga no será menos que 90% de laretención especificado, pero la retención de 5 cargasconsecutivas será por lo menos 100%. Cuando uncontrato consta de menos que 5 cargas, la retenciónneta de cualquiera carga no será menos que 95% delo especificado. La retención de solución deconservante retenido será calculado tras la correccióndel volumen de conservante a40OC (100OF) para creosote usando factores en elEstándar de AWPA F1 y a 16OC (60OF) parapentaclorófenol usando factores en el Estándar deAWPA F2.
8.3.6 Requisitos de Penetración. Una médulabarrenada será sacada del centro de 20 traviesas decada carga. Si 80% de las barrenas se cumplen con losrequisitos de penetración, la carga será aceptada. ParaRoble, si la penetración promedio de veinte barrenasde 75mm se cumple con los requisitos de penetración,la carga será aceptada.
Notas de Pie: Tablas de Penetración
(a) Donde profundidad “o” porcentaje de la penetración de albura esté especificado, será interpretado significarcualquier sea menos.
(b) Donde profundidad “y” porcentaje de la penetración de albura esté especificado, será interpretado significarcualquier sea más.
(c) Para Roble Rojo, la penetración tiene que tener un promedio de un mínimo de 65% de veinte 75 mm médulas.
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REFERENCIAS LITERARIAS
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Hoadley, R. Bruce. 1980. UNDERSTANDINGWOOD. The Taunton Press, Newtown, CN.
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Webster, P. D. 1992. THE WOOD CROSSTIE..A THREE QUARTERS
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Youngquist, W. G. and H. O. Fleischer. 1977. WOOD INAMERICAN LIFE - 1776 - 2076. Forest Products ResearchSociety, Madison, WI.
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ESTA PÁGINA ESTÁINTENCIALMENTE DEJADO
BLANCO
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EL CONDICIONAMIENTO YTRATAMIENTO DE TRAVIESAS
DE MADERA
La madera es una materia celulosaque puede ser afectado adversariamentepor hongos que descomponen, insectos,y barrenillos marinos. Para todas lasespecies de madera no durable y laalbura de todas maderas, el uso deconservantes químicas tienen que seraplicadas para proteger la madera de unataque de estos organismos.
El grado de protección dado a lamadera depende en el tipo deconservante usado y penetración yretención propio del conservante.Además, hay una diferencia entre lapermeabilidad de las varias especiesde madera. También hay diferenciaentre la permeabilidad de lasporciones de la albura y del duramende las varias especies de madera.
Con respecto a las traviesas demadera, la Asociación de MaderaPreservada Americana (AWPA)Estándar de Producto UC4 para las
traviesas normales y las de cambio dalos requisitos generales de tratamientoconservante por procesos de presión.Además, -el estándar- describe elprocesamiento, condicionamiento,tratamiento, resultados del tratamiento(control de calidad), y el almacenajede materias de traviesas tratadas.
Es la intención de este manual esproveer un visión de conjunto delcondicionamiento y del tratamientode traviesas de madera. Se reconoceque hay otras materias de maderatratadas que son usados por laindustria de transportaciónferrocarril. Estas incluyen palos,pilotes, y otros productos de madera.En términos genéricos, cuando hayuna discusión sobre las traviesas deMadera, hará algo de coincidenciacon traviesas de cambio y productosde materias de Madera.
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
Si hay un proceso en eltratamiento de productos de maderaque es más importante que cualquier
otra, es la preparación y elcondicionamiento de la madera antesdel tratamiento. Es necesario removerla mayoría del agua-libre de entre lascélulas de madera. Este tiene que serhecho para poner el conservante de
madera entre las células. Cuando todoel agua-libre ha sido removido de
entre las células de madera se dice queel punto de saturación de las fibras hasido alcanzado. Con la mayoría de las
especies de madera este punto estreinta por ciento humedad basado enel peso de la madera al ser secado porhorno. Es bajo la punto de saturaciónde las fibras que la madera empieza
encogerse y desarrollar grietas yhendiduras. Este ocurre más
notablemente, en maderas grandescomo las traviesas.
El sacamiento de aguapuede ser logrado en cuatromaneras: Desecación por horno Desecaciónporaire Desecación de Boulton Condicionamiento por vapor
Desecación por HornoCon respecto a aplicacionesprácticas entre la industria detraviesas, el proceso dedesecación por horno no esusado para sacar agua de maderasgrandes con cortes transversalesde seis a ocho pulgadas). Hastaahora, no ha sido considerado ser
económico procesar las materiascomo traviesas y otras maderasgrandes de esta manera.
Desecación por AireEste proceso de secar es el
método preferido para condicionarlas traviesas de madera antes deltratamiento. Es la costumbre generalsegregar la madera según las especiesy el tamaño de las maderas. Porpropósitos prácticos, le separación deespecies tiene dos grupos – los roblesy las maderas duras mezcladas(refiérase a la primera sección de estemanual para una discusión másprofundo). Además, algunosferrocarriles, por propósitos de uso,piden que las compañías detratamiento segreguen los roblesrojos y los blancos, y posiblementeotras especies.
Condiciones climáticas influyensignificadamente desecación por aire. Enalgunas partes del sudeste de los EstadosUnidos, donde la temperatura y lahumedad son relativamente altas durantela mayoría del año, puede ser difícildesecar por aire traviesas y otrasmaderas. Es imperativo en estas
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
locaciones que desecación por aire seaobservado cuidadosamente para evitardescomposición prematura o incipiente.Entre la industria de tratamiento suelellamar eso “stack-burn”. Hay ciertasespecies de madera como el almez, porcausa de su contenido de azúcar, quedebe ser pre tratado con una conservantequímica para prevenir esta potencial de“stack-burn”/descomposición.
Tal como con cualquieras procesos decondicionamiento/sazonamiento parasacar la humedad de la madera, haytanto ventajas como desventajas. Elproceso de desecación por aire es elmétodo preferido por cause de ser lomás económico. El tiempo extra en elcilindro de tratamiento para o elBoultonizar o condicionamiento porvapor son considerados más caros decontraste. Por el otro mano, un defecto
grave del proceso desecación por airees el costo inventario de las traviesas ymaderas acumuladas sin ser tratadas.Dependiendo en el clima, la locaciónregional, y la especie de la madera, eltiempo requerido para desecación poraire puede variar entre cuatro a docemeses y, en algunas instancias, aunmás que doce meses (véase RTAResearch Compendium, Volume I,Tab 21).
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
Método de Condicionamiento Boulton
En regiones secas o más áridas de losEstados Unidos, el secar rápido de lamadera puede causar grietas yrajaduras severas. El procedimiento decondicionar más propio para elsacamiento de agua en estas regioneses el Proceso Boulton. Además, unaventaja significante del procedimientode secar de Boulton es que la materiapuede ser procesada rápidamente de lacondición “verde”. Acelera el procesode secamiento. Como es usadoactualmente en la industria, el proceso
Boulton puede ser descrito en lamanera siguiente:
entonces, es llenado con creosotacaliente. Es importante cubrircompletamente las maderas con lacreosota y que el equipamientotiene espacio vacío suficiente parala colección de humedad.
Las materiales de madera
verdes/mojadas son colocadas en elcilindro de tratamiento que, Lacreosota es calentado bajo vacíopara sacar humedad de las célulasde madera. Es importante 1) saberel contenido de humedad de lamadera antes de tratamiento y 2)que toda la madera adentro delcilindro de tratamiento seauniforme en contenido de humedad.
El operador del tratamiento tieneque poder medir la cantidad deagua que ha sido sacado de lacarga de las materiales demadera. . Además habrá unaporción
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
volátil de la creosota que secondensará con el agua.
Estos debe ser separados del agua ylas materiales volátiles deben serrevueltos al tanque de creosota.
Una vez que el proceso Boulton se hacompletado, eltratamiento depresión de la maderacon creosota puedeproceder. Esteproceso será descritoen una secciónvenidera del papel.Generalmente seconsidera que eltiempo total delproceso Boultonvariará entre seis ydiez horas. Lasvariabilidades en eltiempo decondicionamientodependerán en laespecie de madera y la temperatura. Porejemplo, puede haber variación entre eltiempo requerido para el abeto de Douglasy los robles. También, una carga detraviesas para ser “boultonizados” en eneroen Ontario, Canadá tomará necesariamentemás tiempo comparado con una carga dematerias para ser “boultonizados” en julioen una locación como el central de Texas.Hay ventajas y desventajas en usar elproceso Boulton en condicionar madera.Las ventajas mayores se ponen en una listacomo lo siguiente:
Las traviesas y madera pueden sercondicionados/sazonados efectivamente enun tiempo mucho más corto encomparación a desecación por aire. Resulta
con un tiempo total significadamentereducido para procesar los productos demadera y tratarlos con creosota.
En comparación al método decondicionamiento por vapor, elproceso Boulton utiliza unatemperatura significadamente más
moderada con un efecto mínimo enlas propiedades de fuerza de lamadera.
Al ser comparado al procesode vapor, un nivel más bajode contenido de humedadadentro de la madera puedeser logrado
Las desventajas principales delproceso Boulton son que solo esadecuado para creosota y otrasconservantes de aceite; suele costar másque desecación por aire; y calienta lamadera más lentamente que el procesode vapor.
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
El método de condicionamiento por vapor
El proceso final de condicionamiento para sacar agua de la madera antes detratamiento es conocido como el proceso de condicionamiento de vapor. Al aplicarel proceso de condicionamiento de vapor, como actualmente se usa en la industria,puede ser descrito de la siguiente manera:
Una carga de materiales de pino verde es colocada en el cilindro y tratada convapor por muchas horas. El tiempo total para tratar con vapor depende en eltamaño de las maderas. A la conclusión del periodo de tratar con vapor, un vacíoes aplicado para sacar la humedad de la madera. Es importante notar que eltiempo de tratar con vapor es dependiente en 1)
la temperatura de la madera 2) dimensiones de la corte transversal de la madera3) densidad de la madera.Es importante que el vacío sea aplicado lo rápido posibledespués que el ciclo de tratamiento con vapor es completado. Cuando la temperaturade la superficie de la madera es bajado significadamente, la cantidad de aguapromedia sacada durante el vacío será más bajo que si el vacío hubiera sido aplicadoinmediatamente después del ciclo de tratamiento con vapor
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTOA menudo, un costumbre
común adentro de laindustria de tratamiento esaplicar el vapor en uncilindro y sacar la carga delcilindro; y, entonces,continuar con el proceso conel vacío y con el tratamientocon creosota con presión enun segundo cilindro. Estacostumbre no es lo máseficaz porque la cantidad devapor de agua máxima nopuede ser sacada.
La costumbre común de tratarcon vapor las maderas de los pinosdel sur (asumiendo un manómetrode presión de veinte libras)condicionará efectivamente unacarga de materiales en un período detiempo de diez a catorce horas. Estoincluye los períodos del ciclo decondicionamiento de tanto tratar convapor como con el vacio. Como conel ciclo Boulton, estos tiemposvariarán 1) con la temperatura de lamadera y 2) especie de pino y sudensidad.
Actualmente dentro de laindustria solo se usa este procesogeneralmente con los pinos del sur y,con menos frecuencia, otros pinos.El razón primaria por lo cual se usael condicionamiento de vapor es queel proceso de desecación por aire deesta madera no puede ser hechoeficazmente sin algo dedescomposición en los climas en losáreas del sur. Hay ventajas ydesventajas al usar el proceso devapor. Las ventajas principales alusar el proceso de vapor son:
El vapor se calienta másrápido que cualquier otromedio de calefacción
Se aplica fácilmente y no suelerequerir equipamiento especialen el cilindro de tratamiento
La temperatura puede sercontrolado fácilmente
Las desventajas son los siguientes:
Solo una cantidad limitada dehumedad puede ser sacado en el ciclode vapor/vacío
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
A menudo es necesario usartemperaturas más altas que las que sonusadas, por ejemplo, en el procesoBoulton (nótese que los estándares deAWPA incluyen tiempos ytemperaturas máximas que pueden serusadas en el proceso de vapor).
PreparaciónMecánica
La primera parte deesta sección se haenfocado en losmétodos de sacar elhumedad de lastraviesas de maderapara condicionarlasantes del tratamientocon la creosota. Sinembargo, es necesarioretrocedernos y notarlos procedimientosque tienen que serimplementados antesde que los procesos decondicionamiento soniniciados.
Es asumido quelas traviesas y lasmaderas para sercondicionadas ysubsecuentemente tratadas han sidoinspeccionadas para el cliente o porél mismo quien has comprado lamateria. Una inspección “en elblanco” es importante para eliminarlos pedazos que tengan defectos.Hay un número de defectos quecausarán que se realice una
matanza selectiva de una traviesa.Estos incluyen acebolladuras,desgaste, nudos grandes,descomposición incipiente, yrajaduras y grietas excesivos. Haytres procedimientos mecánicos quesuelen hacer a las traviesas ymaderas; son las siguientes:
Aparatos anti-grietas, framing,azolar y barrenarHacerincisiones
Históricamente,hierros de anti-grieta conocidoscomúnmente comohierro-S y hierro-Ceran usadas parareducir rajaduras delos extremosseveros en lastraviesas normales yde cambio. Hoy díaun productoconocido como unaplaca antirajaduratambién se usaampliamente.Generalmente escreído que placas
antirajaduras son eficaces en reducir lacantidad de rajaduras de los extremos.Placa antirajaduras generalmente soninsertados en las traviesas que sondeterminados por un inspector tener lapotencial de hendirse a la punta.
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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO
Cuando sea práctica, se debe (frame),azolar y barrenar las traviesas y maderasantes del proceso de tratamiento conpresión. El cortar las maderas después deltratamiento puede exponer madera notratada. Como costumbre normal, latraviesa normal de 7X9 pulgares no serácortada ni taladrada; sin embargo, amenudo puede haber (considerableframing), etc., que se hará a las traviesas ymaderas de puentes. Es importante tenercompletado todo este trabajo antes deltratamiento.
El hacer de incisiones de las traviesas ymaderas ha sido un costumbre común parausar con aquellas especies que sonresistentes a la penetración de conservantesliquidas. En particular, las especies del oestey de las montañas rocosas, como los abetosde Douglas, han sido pasadas por unamáquina equipada con dientes para cortar
que protruyan de los rodillos. A esto es loque se refiere como el proceso de hacerincisiones.
El beneficio primario de hacerincisiones en las maderas que son difícilestratar es poder cortar las fibras y exponerel grano del extremo para dejarpenetración del conservante en la madera.Hay un beneficio adicional. Al hacerincisiones en las traviesas y maderasgrandes en el estado original verde, esposible lograr unsecamiento/condicionamiento másuniforme de la madera. El uso de hacerincisiones minimiza grietas y rajadurasseveras que ocurren a menudo en maderasgrandes. Es por eso que la mayoría detraviesas hoy son hechos con incisionestanto si son resistentes a la penetración deconservantes liquidas como si no lo son.
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EFECTOS DE LA ESTRUCTURA DE LAMADERA SOBRE EL TRATAMIENTO
Hay mucha variación en la estructura dela madera. Las maderas duras son diferentesde las maderas blandas y entre estos dosgrupos las especies individuales sondiferentes. No es el intento de este manualproveer una lección sobre la tecnología dela madera, no obstante es importante notaralgunas de las diferencias estructurales dela madera que afectan la permeabilidad devarias especies de madera.
Apuntado siguientemente son algunasde las características que tienen algunaposibilidad de influir el tratamiento deconservante:
Adentro de una especie de maderaespecífica generalmente se acepta que laalbura es tratada más fácilmente que elduramen. El duramen puede contenergomas, resinas, y materiales extractivas y depigmenta. Por estas materiales, el duramenes de color más oscuro.
La densidad de la madera no influyesignificadamente la permeabilidad de unaespecie de madera. Haydemasiado de otrasconsideraciones como los porosabiertos en los robles rojos, tilosisencontrado en los robles blancos,la presencia de resinas en elduramen de varias maderasblandas.
Las células longitudinales demadera en las maderas blandas(terminada traqueidas o fibras quetienen puntos cerrados) ymaderasduras que tienen células abiertaspuesto punto a punto ysabidocomo vasijas. Se puede pensar en
las células longitudinales de madera como un“grupo de pajitas”. Las fibras de las maderasblandas tienen punteaduras areoladas en lasparedes de las células que dejan que loslíquidos pasen fácilmente entre las células. Lasmaderas duras no tienen este tipo de estructuracelular. La penetrabilidad del conservantelíquida depende de gran manera en lacondición de las células longitudinales de estarabiertos o cerrados.
Las diferencias entre la estructuradireccional entre una corte transversal demadera influyen la penetración delíquidos. Junto con la direcciónlongitudinal de las fibras de las células demadera previamente mencionadas, hay ladirección tangencial en corriente con losanillos de crecimiento y la terceradirección radial que pasan por los anillosde crecimiento y paralelo a los radiosmedulares. Las fibras más fácilmentepenetrados son los en la direcciónlongitudinal.
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CONTENIDO DE HUMEDAD Y SUEFECTO SOBRE EL TRATAMIENTO
Al principio del papel, una definición dela punto de saturación de las fibras fue dadode más o menos treinta (30) % contenido dehumedad. Eso es una definición importantepara tener en mente. Por ejemplo, cuandolos arboles son recién cortados, el verdecontenido de humedad para la albura de losabetos de Douglas es 115%; el del duramenen 37%. La albura de los robles blancostiene un contenido de humedad de 78% y eldel duramen es 64%.
El agua adentro de las células en lamadera llena completamente los espaciosvacíos en la célula. Se llama eso agua libre.Las paredes de las células quedan saturados;pues, el término saturación de fibras.Mientras que la humedad es sacada de lasfibras de la madera, ocurrirá una contracciónde la madera. Es importante controlar esapérdida de humedad para minimizar lasgrietas y rajaduras en la madera. Este hechofue ilustrado en las secciones previas en la
discusión de procesos de condicionamientoy el uso de hacer incisiones en lapreparación mecánica de las traviesas ymaderas.
La presencia de humedad en la maderapuede ser un factor determinante depermeabilidad. Si la madera no ha sidocondicionada y las células están llenos deagua pues no hay lugar para el conservantede entrar en la madera. Maderas grandes,como las traviesas normales y de cambios,no tienen que reducir su contenido dehumedad hasta el punto de saturación de lasfibras cuando el tratamiento será la creosotao un óleo-soluble conservante. Penetraciónsatisfactoria y retención del conservantepueden ser logradas con un contenido dehumedad entre 40 a 45%.
Hay que tomar en consideración elhecho que al tratar con creosota la maderapuede llegar a ser demasiado seco
.
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CONTENIDO DE HUMEDAD Y SUEFECTO SOBRE EL TRATAMIENTO
Con el énfasis hoy en día en productoslimpias y secas, maderas laminadas depuentes que tienen un contenido dehumedad de 15% pueden sersignificadamente sobre tratados. Hayprocedimientos que pueden ser usadospara minimizar el sobre tratamiento.Estos serán discutidos en la secciónsobre los procesos del tratamiento.
El contenido de humedad delproducto de madera es un pedazo deinformación importante que tiene queser sabido por el operador deltratamiento antes de que la carga demateriales sea por ser tratada. A losiguiente son solo algunos ejemplos:
Para traviesas verdespor ser Boultonizados, ¿cuánto aguaes necesario sacar?
Para las maderassecadas por aire que son por sertratadas con creosota, ¿se ha sacado lahumedad suficiente para dejar lapenetración propia del conservante? ¿Cuál es el contenido de humedadde las maderas de pino? ¿Es necesarioque sean condicionadas por vapor? Esimportante recordar que el procesoconocido como tratamiento negativasolo puede ser usado con especiesrefractarias de madera como los abetosde Douglas y pinos blancos.
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CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN
El procesamiento ytratamiento detraviesas de madera,de cambio, y otrasmaderas son algoúnico. Este productocomo usado por laindustria ferrocarrilde Norteaméricahistóricamente hasido tratado con unasolución de creosotaque cumple con losrequisitos del Estándar de AWPA P2.También hay ocasiones cuando las traviesasy otros productos de madera como lasmateriales de los puentes serán tratadasusando el Estándar de AWPA P1/P3.
Además, otra materia mezclada de unaconservante de creosota ha sido usada por laindustria para tratar a las traviesas y maderas.En estas regiones de Norteamérica que tienenun clima árido o en las zonas del norte dondeson menores la potencial de descomposicióny los ataques por insectos, un aceite pesada depetróleo que cumple con el Estándar deAWPA P4 ha sido usado con creosota. Estasolución de creosota y petróleo ha sido usadaextensivamente por muchos años para reducirel costo de la solución conservante. Ha sidousado primariamente en el oeste de losEstados Unidos y de Canadá en que lascondiciones de uso son menos conductivas ala deterioración de la madera.
Creosota y sus soluciones son losconservantes usadas más ampliamente. Lastraviesas son tratadas por presión usando elmétodo de célula vacía (Proceso de Lowry o
Rueping). Laretención neta decreosota especificadasuele ser entre 96.11 y160.18 kilogramos pormetro cúbico (kg/m3).
Como fuepreviamente discutida,antes del tratamientolas traviesas de maderay otras maderas tienenque ser propiamente
condicionadas para lograr la penetración yretención de conservante deseada. Comoreferencia, debe ser notada que los variosmétodos y procedimientos decondicionamiento están descritos en elAWPA Book of Standards. Una copiarecién de los Estándares de AWPA debeser fácilmente disponible a cualquier quesea involucrado en el tratamiento y uso detraviesas de madera.
Antes de iniciar una discusión delproceso de tratamiento de presión debe sernotado que muchos de los clientes delferrocarril especifican, y muchas de lasplantas de tratamiento que producentraviesas usan, un ciclo de esterilizaciónjusto antes de tratamiento de presión. Paralograr esterilización, investigacioneslaboratorios han mostrado que lascondiciones de calefacción requerida paramatar hongos que destruyen la maderarequieren tanto una temperatura específicacomo una duración de tiempo especifica.También los resultados
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CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN
indican que no es práctica esterilizar lamadera a temperaturas menos de 150 grados F(65.56 grados C). La tabla siguiente muestralas temperaturas y los tiempos para lograresterilización en madera
Temperatura (C) Tiempo (minutos) •65,56 .............. 7576,66 ............... 3082,22 ............... 2093,33 ............... 10100 .................. 5
Sin embargo, se debe ser consideradoque la temperatura requerida es unatemperatura interna y no una externa. Puesel centro de una traviesa de tamaño 7 x 9, ocualquier otra madera madera aserrada, debealcanzar tal temperatura deseada. Algunosejemplos son los siguientes:
aserrada, debe alcanzar tal temperaturadeseada. tamaño 7 x 9, o cualquier otramadera aserrada, debe alcanzar taltemperatura deseada. Algunos ejemplosson los siguientes:
Tamaño (pulgadas) Tiempo (horas) paraalcanzar 65,56° C*
4 x 4 1 ¼6 x 6 36 x 8 47 x 9 58 x 10 6 ½10 x 10 8 ½* Nótese que la temperatura inicial de la Madera fue15.56 grados C. con la fuente de calefacción externa a93.33° C.
El proceso del tratamiento depresión es brevemente bosquejadocomo lo siguiente:
Condicionar propiamente la madera queserá tratada (los procedimientos previamente
descritos), Determinar el proceso de presión que ha de
ser usado. Célula o llena o vacía, Alconcluirelprocesodepresión,empezarprocedimientosdeposcondicionamiento; i.e.,vacíofinaly,posiblemente,vapor,
Determinar si la madera ha sidopropiamente tratada usandoprocedimientos de inspección para lapenetración y retención del conservante.
Una descripción más detallada delproceso de tratamiento de presión ahoraserá dada.
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EL PROCESO DE TRATAMIENTO
Por el hecho de que la gran mayoría de lastraviesas de madera, de cambios, y otrasmaderas son tratadas solamente con creosotay sus soluciones, los procedimientos usadospara tratar con presión con este conservanteserán los únicos discutidos. Comopreviamente indicado, solo hay dos procesosde presión que pueden ser usados en eltratamiento de traviesas y maderas concreosota. Estos dos tipos principales son la decélula llena (Bethell) y de célula vacía (Lowryy Rueping). El que se usa más comúnmentees el proceso de célula vacía. Por lospropósitos de este manual, una aplicaciónpráctica que es algo limitada por estos dosprocesos de tratamiento de presión serádescrita. Información adicional puede serobtenida por el lector sobre este tema de librosde referencia.
La diferencia principal entre los procesosde célula llena y vacía es que un vacíopreliminar es aplicado al cilindro de tratamientodurante el fase inicial del proceso de célulallena mientras en el proceso de célula vacía,
presión de aire es aplicado en vez de un vacío.La presión de aire inicial puede ser presiónatmosférica como definido por el procesoLowry. El proceso Rueping es usado máscomúnmente. Presión de aire es forzadoadentro del cilindro de tratamiento antes de queel conservante es aplicado. Entonces la presiónde aire es mantenido mientras el cilindro esllenado con conservante. Pues las células demadera contendrán aire bajo presión yconservante bajo presión también.
Dependiendo en el nivel de retención deconservante deseado y la especie de madera,la presión de aire inicial puede variar entre20 y 60 psi. El objetivo último es variar elnivel de retención basado por el amonto deretrocedimiento del conservante de lascélulas de madera durante el ciclo de vacíofinal pos condicionamiento. Al relevar lapresión, el conservante es forzado fuera dela madera por el aire dilatando. La cantidadde conservante recubierto será más cuandola presión de aire inicial es más alta.
EL PROCESO DE TRATAMIENTO
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Un buen ejemplo sería el tratamientodel pino del sur.
Con el proceso de célula llena y laaplicación de un vacío, 400,46 kg/m3 decreosota será retenido.
Con el proceso Lowry y presiónatmosférica inicial, el nivel de retenciónpodría ser 320,37 kg/m3.
Con el proceso Rueping y una presión deaire inicial de 10 psi, la retención de lacreosota podría ser 256,29 kg/m3.
Conunapresióndeaire inicialde30psi,elnivelde retenciónde lacreosotapodría ser192,22kg/m3.
Con una presión de aire inicial de 60 psi,el nivel de retención de la creosota podríaser 128,15 kg/m3.
La arriba es estrictamente un ejemploteorético para mostrar el efecto el vacío y lapresión de aire inicial puede tener en el nivelde retención del conservante. Es importanteque todo operador de una planta detratamiento reconozca estas diferencias yefectos del vacío y la cantidad de presión deaire.
El Período de Presión
Una vez que el conservante creosotahas sido aplicado en el cilindro y la presiónde aire inicial has sido mantenido durante elproceso de llenar con creosota, la carga demateriales es puesto bajo presión. Elperíodo de presión puede variardependiendo en el producto de madera quees tratado. (AWPA UC4) da nivelesmáximas y mínimas sugeridas de presióndependiendo en la especie de madera. Hayuna sugerencia semejante del nivel máxima
y mínima de la temperatura de la creosotadurante el período de presión.
El período de presión también puedevariar dependiendo en el ciclo decondicionamiento que fue usado parahacer que la madera esté listo paratratamiento. Más allá de la especie de lamadera, el tamaño de la madera puedeafectar la duración del período depresión. Por ejemplo, maderas de pinodel sur que han sido secados por horno detamaño 6 x 6 pulgares tendrán un períodode presión de menos duración encomparación a traviesas de cambio deroble que han sido Boultonizados. Esoasume que los dos productos tieneaproximadamente el mismo nivel deretención de la creosota. Otra vez, esimportante que el operador deltratamiento tenga un conocimiento de losproductos que serán tratados y laoperación de su propio planta.
Proceso de Pos Condicionamiento
Una vez que el período de presión seacaba, el proceso final de poscondicionamiento es uno que enfoca enmuchas áreas como (1) recubrimiento delconservante y (2) consideraciones delambiente que han llegado a ser asuntosimportantes y es imperativo que lossedimentos del superficie y que productosde madera de creosota sangrientas seanminimizados. Los procesos poscondicionamientos son los siguientes:
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EL PROCESO DE TRATAMIENTO Consideraciones de la temperatura delconservante mientras se acaba el períodode presión, Un baño de expansión para asistir en elrecubrimiento del conservante creosota, Ciclos de vacío para recubrirconservante, Uso posible de usar vapor para mejorarlas apariencias superficiales de lasmateriales tratadas de madera.
Hay cuatro procedimientos de poscondicionamiento apuntados arriba. Losprocedimientos primero y tercero son los másimportantes y tienen que ser hechos en cadaciclo de tratamiento. Una descripción breve decada de los procedimientos de arriba sigue:
Consideraciones de Temperatura —Adentro de dos horas de finalización delperíodo de presión, la temperatura de lasolución de tratamiento de creosota debealcanzar su clímax. Esta temperaturanormalmente debe ser entre 87.77 y93.33 grados Celsius.
Baño de expansión – esto es unprocedimiento que se suele usar con lasmaderas de abeto de Douglas. Mientrasque la presión dentro del cilindro esemitido y la creosota queda en elcilindro con la carga de madera todavíasumergido, la temperatura delconservante es elevadaaproximadamente 5.55 grados Celsius.
Un vacío es aplicado durante esteperíodo que ayuda en sacar el aire y algode la creosota de la madera.
Ciclos de vacío – una vez que la creosota hasido drenada del cilindro, es imperativo quepor lo menos un ciclo de vacío (un mínimode 22 pulgares (Hg)) sea aplicada a la cargade materiales. La duración de este ciclo devacío será dependiente en las materiales (laespecie y tamaño de ellas) que han sidotratadas. Para limpieza superficial óptima, sesugiere que, tras el primer ciclo de vacío yvolver a presión atmosférica, un segundociclo de vacío sea aplicada. La duración deeste segundo ciclo será basado en laexperiencia del operador del tratamientoCiclo de vapor – el uso de vapor en la parte
de pos condicionamiento del ciclo detratamiento es ciertamente opcional. Plantasde tratamiento no favorecen el uso de vaporporque se acumula agua de desecho quenecesita ser procesado. Sin embargo, el usode vapor entre dos ciclos de vacío es unamanera muy eficaz de expandir el aire quequeda en la madera tratada que esultimadamente sacado en el segundo ciclode vacío. El vapor que es aplicado no debeser vapor “vivo”. El vapor debe originar deagua que ha sido puesto en el cilindro paracubrir los rollos y, pues, genera vapor delhirvición del agua (una operación de vaporcerrada).
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ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONESDEL TRATAMIENTO
Estándares y especificaciones sonsegmentos sumamente importantes decualquiera industria. Son las guías porlas cuales los productos son producidos.Dejan que el consumador, quien compray usa el producto, tenga confidencia quelo que ha comprado funcionará según lasexpectaciones que el productor haadvertido al comprador.
Las industrias de tratamientode madera yde transportación de ferrocarril nosonexcepciones.Esencialmente hay tres grupos deespecificaciones yestándares que gobiernen laindustria:
Las especificaciones de AREMA para lastraviesas de madera, decambio, y degradoindustrial fueron desarrollados juntamenteporla Asociación de Traviesas para Vías Férreas(RTA) y la Asociación EstadounidensedeIngeniería deFerrocarriles yMantenimiento de Vías (AREMA).Estos grupos deespecificacionesconciernen a la materiales no tratadas(blancas) antes desu tratamiento conconservante. Dentro deestasespecificaciones son dados los requisitosfísicos, criterios de inspección ydefiniciones dedefectos.
Elsegundogrupodeestándares queesimportantea la industria detratarmadera concierneal tipodecreosotaqueesusadoen eltratamientodetraviesasy maderas.Estasestándaresde laAsociacióndeMadera PreservadaAmericana(AWPA)sonlossiguientes:
-P1/P13,Estándardeconservantecreosota
-P2, Estándardesolucionesdecreosota-P3, Estándardesolucionesdecreosote
ypetróleo
-P4, Estándardelaceitepetróleopara
mezclarconcreosota
El estándar último que es importantepara las industrias de tratamiento demadera y de transportación de ferrocarriles el que junta el tratamiento de“materiales blancas de existencia” y elconservante de creosota usado en elproceso de presión para el tratamiento detraviesas y maderas. Esto es el AWPAUC4, el Estándar para el tratamiento detraviesas normales y de cambio –Tratamiento de conservante por elproceso a presión.
Todos de los estándares yespecificaciones de arriba pueden serencontrados en el apéndice de este Guíade Traviesas, publicada en 2005 por laAsociación de Traviesas para VíasFérreas (RTA).
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PREGUNTAS Y RESPUESTASNOTA: Estas preguntas se aplican a ambos secciones del Guía de Traviesas. Un
repaso de cada sección es necesario para contestar todas las preguntas.
(Ponga un círculo alrededor de la única respuesta correcta)
¿Cuál de los estándares de la Asociación de Madera Preservada Americana
(AWPA) concierne al tratamiento de traviesas normales y de cambios?
Estándar UC2 UC3 UC4 UC5
¿Cuál es el punto de saturación de las fibras de madera?
Contenido de Humedad de 20% 25% 30% 34%
¿Al tratar una carga de traviesas de madera dura que han sido
Boultonizados, cuál sería un contenido de humedad suficiente a lo cual las
traviesas podrían ser tratadas?
Contenido de Humedad de 25% 32% 35% 42%
¿Cuál de los cuatro procesos de condicionamiento es el menos usado por la
industria de tratamiento para sacar la humedad de las traviesas y maderas?
Desecación por horno Desecación por aire
Desecación de Boulton Condicionamiento por vapor
¿Bajo cuál contenido de humedad empieza achicarse la
madera?
Contenido de Humedad de 20% 30% 35% 38%
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PREGUNTAS Y RESPUESTAS ¿Al ser una materia celulósica la Madera, cuál mecanismo primario causa la
deterioración de la traviesa de Madera?
Termitas Hormigas Carpinteros HongosXilófagos Daño Mecánico
¿Cuál es la solución de tratamiento de creosota primaria usada para
impregnar traviesas de madera?
P1/P13 P2 P 3 P 4
¿Cuál grupo de estándares son los usados primariamente por la industria del
tratamiento de madera?
Asociación de Madera Preservada Americana (AWPA)
Asociación de Traviesas para Vías Férreas (RTA)
Asociación Estadounidense para Pruebas de Materiales (ASTM)
Asociación Estadounidense de Ingeniería de Ferrocarriles y Mantenimiento de Vías(AREMA)
¿La primera planta comercial del tratamiento de madera fue construido enqué locación?
West Pascagoula, Mississippi Somerset, Massachusetts
Lowell, Massachusetts Louisville, Kentucky
El proceso de tratamiento a presión de célula llena también se
conoce como. . .
Proceso Boulton Proceso Rueping Proceso Lowry Proceso Bethell
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PREGUNTAS Y RESPUESTAS ¿Al principio del siglo 20, J. B. Card añadió cuál material a la creosota para el
tratamiento de traviesas?
cloruro de sodio pentaclorófenol cloruro de cinc sulfato de cobre
¿Cuál de estas especies de madera dura es una que no se usa comúnmente como
materia para las traviesas?
Roble rojo arce rojo pacana tilo
¿Cuál de estas especies de madera blanda es uno que no se usa comúnmente como
material par a las traviesas?
Pino Amarillo del Sur Abeto Douglas Tsuga Occidental Pino Blanco Oriental
¿Cuál de estas especies de roble blanco no tiene tilosis?
Roble Oregón Roble Castaño Roble Encino Roble Bicolor
¿Cuál de estas especies de madera blanda has sido usado predominantemente
como materia de puentes de madera?
Alerce Tamarack Pino Amarillo del Sur Tsuga Oriental Pino Ponderosa
¿Cuál de las especies de madera blanda del oeste es considerado una madera
usada significadamente en la industria de transportación ferrocarril?
Tsuga Occidental Falso Ciprés de Lawson Secuoya Abeto Douglas
PREGUNTAS Y RESPUESTAS ¿Durante el proceso de tratar la madera, cuál de los siguientes medios es lo más
eficaz?
calefacción eléctrica calefacción de vapor calefacción de Boulton transmisión de caloren líquidos
¿Placas antirajaduras son usados para qué razón primaria?
Reducir abrasión en los extremos de la traviesa
Mantener en lugar nudos grandes
Minimizar acebolladuras
Minimizar rajaduras de los extremos
¿Cuál es la razón primaria por la que el hacer incisiones es beneficial al ser
aplicado a una traviesa que es verde y “blanco”?
Más uniformidad de desecación ayudar penetración del conservante
Minimizar perdida de humedad prevenir descomposición
¿Cuál de estas características de madera influye el tratamiento con conservante
líquido; entonces ayudando en la penetración del conservante?
Densidad de madera tilosis
Células de duramen células longitudinales de madera
PREGUNTAS Y RESPUESTAS En años recientes se ha desarrollado un énfasis en productos de Madera tratada
que son “limpias y secas”. De los técnicos siguientes usados es un ciclo de
tratamiento, ¿cuál tendría el más efecto en la limpieza de la superficie de la
madera?
Ciclo a presión temperatura vapor vacío
¿Qué información es probablemente lo más importante de saber para un
operador de tratamiento sobre la carga de Madera que ha de ser tratada?
Especie de madera retención de conservante deseada
Contenido de humedad tipo de ciclo de tratamiento para usar
Al ajustar el ciclo de tratamiento para tener un efecto en subir o bajar el nivel de
retención del conservante, ¿cuál de los técnicos siguientes será más influyentes?
temperatura presión inicial de aire vacío presión a vapor
A la conclusión del ciclo de presión al tratar con creosote, ¿a qué temperatura
es más deseable mantener la carga de traviesas?
Grados Celsius — 65,55 79,44 90,55 107,22
En el ciclo final de vacío usado para remover aire y creosote excesivo de una carga
de traviesas, ¿Es imperativo que cuál nivel de vacío sea logrado?
Pulgadas de mercurio (Hg) 10 18 22 30
PREGUNTAS Y RESPUESTASPreguntas son o verdadero o falso — ponga un círculo alrededor de la respuesta
correcta
La organización que escribe estándares más importante para la industria de
tratamiento es la Asociación Estadounidense para Pruebas de Materiales
(ASTM)
Verdadero Falso
La vida útil de productos de madera es significadamente aumentado al ser tratada
a presión con una solución de conservante.
Verdadero Falso
En los estados occidentales y de las Montañas Rocosas y en Canadá, es posible usar
un aceite de petróleo pesado que cumple con el Estándar de AWPA P4 para tratar
madera y lograr una vida útil satisfactoria para materias de traviesas.
Verdadero Falso
Organismos que descomponen que atacan madera no tratada – hongos
xilófagos y termitas – son sumamente activos a niveles bajas de humedad y
temperatura.
Verdadero Falso
Generalmente es más fácil tratar el duramen de un árbol con conservante que la
albura.
Verdadero Falso
PREGUNTAS Y RESPUESTAS De las especies de maderas duras (roble), una que es tratada más
fácilmente es roble rojo.
Verdadero Falso
Uno de los factores más importantes en el tratamiento de madera es el contenido
de humedad.
Verdadero Falso
Algo del “agua libre” necesita ser sacado de entre la célula de madera para tratar
madera.
Verdadero Falso
Condiciones de clima en una región específica de Norteamérica pueden influir la
desecación de traviesas y traviesas de cambio.
Verdadero Falso
Al considerar el proceso de condicionamiento, la manera más eficaz de calentar
una carga de madera es usar el Proceso de Boulton.
Verdadero Falso
El procedimiento mecánico conocido como hacer incisiones hecho en traviesas es
un procedimiento excelente para ayudar la desecación uniforme de la
materia de madera.
Verdadero Falso
PREGUNTAS Y RESPUESTAS
El duramen de la mayoría de especies de roble blanco es difícil tratar por
causa de la presencia de tilosis.
Verdadero Falso
Soluciones de creosota y petróleo son usados a menudo para tratar traviesas en
regiones áridas occidentales de los Estados Unidos.
Verdadero Falso
La creosota llegó a ser el conservante más dominante para el tratamiento de
traviesas y maderas justo tras la primera guerra mundial y durante los principios
de los años 20.
Verdadero Falso
Creosota ha sido usado mucho más que 100 años en el tratamiento de productos
de madera y aun es el conservante preferido para el tratamiento de traviesas.
Verdadero Falso
Las maderas duras mezcladas consta primariamente de las especies de madera
siguiente: haya, cerezo, robinia, sasafrás y catalpa.
Verdadero Falso
PREGUNTAS Y RESPUESTAS
Una de las especies de madera más pesada y más densa usada para hacer
traviesas es el haya.
Verdadero Falso
Descomposición incipiente o prematura en las traviesas puede ser causado por el
proceso de condicionamiento de Boulton.
Verdadero Falso
Al condicionar por vapor una carga de madera de pino Amarillo del sur, una
práctica aceptable y eficaz es aplicar el vapor en un cilindro; remover la carga y
colocarla en un Segundo cilindro para completar el ciclo de vacío y el proceso de
creosota y presión.
Verdadero Falso
El tipo de aparato de anti-grieta más común es conocido como el hierro-S
Verdadero Falso
La densidad de la madera no influye significadamente la habilidad de tratar una
especie de madera.
. Verdadero Falso
El conservante líquido se mueve por las células de madera más fácilmente sobre
los anillos de crecimiento de la madera.
Verdadero Falso
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PREGUNTAS Y RESPUESTAS
El término “tratamiento negativo” se debe usar solamente cuando una especie
refractaria como el abeto de Douglas o roble blanco son la carga de material por ser
tratada.
Verdadero Falso
La traviesa híbrida fabricada de madera es una materia de construcción muy
refinada, estructural que no necesita ser tratada con conservante.
Verdadero Falso
Durante crecimiento segundo y tercero – típicamente más pequeños en diámetro, que
son actualmente cosechados para llegar al mercadería, es razonable esperar que los
productos de madera, híbridas y fabricadas tendrá un futuro en la industria de
transportación
Verdadero Falso
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