¿Podrían haberse utilizado en el pasado técnicas de construcción masiva de madera?

La madera contralaminada para la construcción masiva de madera se desarrolló hace relativamente poco tiempo, a principios de la década de 1990. ¿Hay algún motivo técnico por el que esta técnica no se haya podido utilizar antes? ¿Se utiliza algún proceso de fabricación moderno o adhesivo moderno, o es solo que nadie pensó en hacerlo hasta entonces? ¿La tecnología y los adhesivos disponibles alrededor de 1940 permitirían la construcción masiva de madera?

Ejemplo, ¿podría ser factible el concepto básico de este puente hace 80 años? https://www.nordic.ca/en/projects/structures/mistissini-bridge

https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-laminated_timber

Como han mencionado algunas de las respuestas, la construcción masiva de madera utiliza tecnología moderna de laminación de madera. ¿Está tratando de determinar si estos productos de madera de ingeniería podrían haberse inventado antes, o si las estructuras hechas con estos productos podrían haberse hecho antes?
Los conceptos habrían sido factibles, pero la gente no necesitaba pensar en ellos. Las alternativas estaban fácilmente disponibles. Todavía había bosques maduros que se podían talar. Las acerías masivas eran la "cosa nueva". La percepción de la gente era usar acero porque era una tecnología más nueva.

Respuestas (5)

Hace 80 años, sí, seguro

La madera contralaminada es un desarrollo de la madera laminada encolada (GLT) de la vieja escuela; y GLT se fabricó desde la segunda mitad del siglo XIX.

La diferencia conceptual es que en GLT las capas se colocan con las fibras en la misma dirección, mientras que en CLT se colocan con las fibras en direcciones perpendiculares.

También necesita pegamento de resina moderno, que estuvo disponible en la década de 1920.

Y, por supuesto, grandes prensas .

En general, en 1930 existía todo el material necesario. La madera la teníamos desde siempre, las sierras hidráulicas estaban disponibles desde la Edad Media, las grandes prensas estaban en uso desde principios del siglo XIX y los pegamentos fuertes resistentes al agua se inventaron en la década de 1920.

De modo que si querían hacer madera contralaminada en la década de 1930, podrían haberlo hecho.

buena investigación... voté a favor... puedo agregar que la laminación se inventó en los años 20 en Suecia y los pisos laminados se introdujeron por primera vez en 1977 bestlaminate.com/help/learn-the-history-of-laminate-flooring

Se ha mencionado el contrachapado. Me gustaría destacar un uso bastante crítico de un contrachapado especial que es bastante sorprendente para la cosmovisión moderna.

Madera contrachapada para los aviones

Tanto los estadounidenses ( duramold ) como los soviéticos (los llamados "delta-wood" ) tenían tecnología para producir compuestos de pegamento para madera de alta presión que eran superiores a los tablones de madera utilizados en la construcción de aviones y comparables a los materiales de aluminio disponibles en ese momento:

El fuselaje del I-301 estaba parcialmente hecho de "madera delta": un material compuesto de capas muy finas (0,35–0,55 mm) de chapa de madera de abedul o pino, y una resina de fenol-formaldehído conocida como VIAM-B-3, que juntas fueron horneadas a altas temperaturas y presiones. Se utilizó madera Delta para partes críticas del fuselaje. Este nuevo material de construcción tenía una resistencia a la tracción comparable a la de las aleaciones de aluminio no endurecidas y solo un 30 % más baja que la del duraluminio de grado D-1A endurecido por precipitación. También era incombustible y completamente invulnerable a la putrefacción, con una vida útil medida en décadas en condiciones adversas. Durante la producción del prototipo, se descubrió que el adhesivo utilizado en la madera delta causaba irritación en la piel y fue necesario diseñar procedimientos de seguridad para los trabajadores.

fuente _

Un fragmento de un caza LaGG-3 que pasó 74 años en el fondo de un río y prácticamente no se ha podrido

Esos desarrollos ocurrieron antes de la Segunda Guerra Mundial, entonces, tienes tus 80 años. En realidad, los soviéticos siguieron produciendo los puntales traseros de sus helicópteros Mil de ese material hasta bien entrada la época de la posguerra.

Un rotor de cola Mi-6 hecho de madera delta después de décadas de servicio

Ahora, con respecto a la parte de "masa": según las estadísticas , en algún momento, los soviéticos lograron producir más de 16 LaGG-3 por día, creo que es tan "producción en masa" como parece.

Agregué dos ilustraciones a tu publicación. Le recomendaría que busque los costos de producción de delta-wood en comparación con el duraluminio

Las carillas existen desde hace mucho tiempo.

La madera laminada cruzada me parece madera contrachapada con esteroides. https://en.wikipedia.org/wiki/Plywood

La madera contrachapada es un material fabricado a partir de capas delgadas o "capas" de chapa de madera que se pegan entre sí con capas adyacentes que tienen la veta de la madera rotada hasta 90 grados entre sí.

Viniendo de esto desde la más absoluta ignorancia, me sorprendió que nadie pensara en hacer elementos estructurales con madera contrachapada antes de la década de 1990. De hecho, la gente lo hizo:

El diseño y prueba de vigas de madera contrachapada Spiegelberg, Steven L.University of Wyoming. Publicación de disertaciones de ProQuest, 1965. EP19469.

Pero el contrachapado se remonta mucho más atrás. La madera hecha de múltiples capas delgadas de madera pegadas entre sí fue hecha por los antiguos egipcios.

https://www.veneering.net/historia-de-la-chapa-de-madera/

Los antiguos egipcios también usaban chapas de madera y crearon las primeras versiones primitivas de "madera contrachapada" tomando las chapas y pegándolas en forma de cruz entre sí.

silla chapada

El mismo enlace continúa discutiendo el uso de carillas en el renacimiento europeo.

Así que los elementos para hacer madera contralaminada estaban todos en su lugar en el antiguo Egipto y después. Podían cortar madera delgada. Tenían pegamento y podían unir láminas delgadas para hacer una más gruesa. Entendieron que alterando la dirección de la fibra en láminas sucesivas se obtendría un producto más fuerte en cuanto a resistencia a tensiones y encogimientos. Por lo que puedo decir, todas estas chapas laminadas se usaron para la decoración. Hasta donde yo sé, no usaron productos de chapa laminada/madera contrachapada para aplicaciones estructurales. Aunque es difícil saberlo ya que esas cosas ya se habrían ido.


Es algo interesante para mí que esta madera contralaminada pueda afirmar ser nueva a partir de la década de 1990. ¿El aspecto novedoso son los trozos gruesos? ¿Que a los europeos se les ocurrió? Vale la pena leer más. Pero, en cualquier caso, creo que nada impediría a los egipcios hacer maderas contralaminadas si estuvieran inclinados. Los artesanos familiarizados con las chapas se darían cuenta rápidamente.

La madera contralaminada es similar al contrachapado solo en el sentido de que ambos están hechos de capas de madera. No, no se puede hacer CLT con las técnicas que se usan para hacer madera contrachapada. Necesitas grandes prensas y pegamento moderno. Mira cómo se hace . ¡Pero! Puede hacer CLT con las técnicas utilizadas para hacer GLT (madera laminada con pegamento), excepto que coloca las capas en ángulos cruzados (para que las fibras corran perpendiculares en dos capas consecutivas) y necesita pegamento de resina moderno (inventado entre el mundo guerras). GLT se fabricó desde 1860 más o menos.
Esta información es muy útil. Estaba al tanto de la larga historia de uso de carillas, pero obviamente la carilla no es un elemento estructural, por lo que no estaba seguro de mostrar mucho las dos técnicas intersectadas. Tampoco pude encontrar ningún ejemplo anterior de prueba de conceptos o diseños experimentales usando madera laminada cruzada, lo que me hizo preguntarme si me faltaba algo, de ahí la pregunta aquí. Gracias
@AlexP: ese es un buen video. ¡Los robots son geniales y los resultados parecen increíblemente robustos para hacer paredes con ellos! ¿Paredes de madera maciza de 5 pulgadas de espesor? Sin embargo, me pregunto si podría (con mucho trabajo) no hacer productos comparables usando pegamentos más antiguos y carpintería tradicional como colas de milano.
Pegamento antiguo no; necesita un pegamento fuerte y resistente al agua (y esas grandes prensas) o de lo contrario no obtendrá la resistencia estructural adecuada. Carpintería tradicional, sí, pero lo que obtienes es madera laminada con tacos (DLT), que es un tipo diferente de madera de ingeniería ; lo siento, solo puedo encontrar un artículo de Wikipedia en alemán: Dübelholz .

Probablemente debido a una combinación de requisitos para el pegamento y para el proceso de pegado , la fabricación de madera contralaminada no habría sido económicamente significativa. Tenga en cuenta que el costo sigue siendo un inconveniente para la madera contralaminada.

Luego, el adhesivo se aplica a la madera, generalmente a través de una máquina. La aplicación del adhesivo debe ser hermética para garantizar que no haya agujeros ni espacios de aire en el pegamento, y el adhesivo debe aplicarse a una velocidad constante. El prensado de montaje completa completamente el proceso de adhesión. Hay dos tipos principales de métodos de prensado, prensado al vacío y prensado hidráulico. En el prensado al vacío, se puede prensar más de un panel CLT a la vez, lo que hace que el proceso sea más eficiente en términos de tiempo y energía. Otra ventaja del prensado al vacío es que puede aplicar presión a los paneles CLT de forma curva debido a la forma en que la presión se distribuye por toda la estructura. Con el prensado hidráulico, las ventajas incluyen presiones más altas y se puede especificar la presión aplicada en cada borde.

Gracias por la respuesta. No estoy muy preocupado por la economía, más bien sería técnicamente factible con la tecnología disponible en ese momento. Por ejemplo, hasta donde yo sé, el prensado al vacío y el prensado hidráulico fueron procesos industriales utilizados durante ese período de tiempo.
@greenbeardj, pides producción en masa. La producción en masa no ocurre a altos costos.
'Madera en masa' es el nombre de la técnica. thinkwood.com/blog/4-things-to-know-about-mass-timber

Como otros señalan, la idea de pegar madera no es un concepto nuevo. Las carillas (que no son estructurales en lo más mínimo) existen desde hace miles de años. La tecnología de pegamento también ha estado disponible durante miles de años. Muchos de los primeros arcos eran un laminado de madera y hueso. Los sarcófagos egipcios hicieron un uso extensivo de pegamento.

Yo diría que no fue el "saber" sino el "hacer" lo que fue difícil. Los primeros pegamentos eran raros (como los basados ​​en alquitrán) o laboriosos (como los pegamentos de animales), lo que los hacía caros en comparación con otras opciones. Es decir, ¿por qué gastar todo el tiempo y el dinero para pegar dos tablas cuando se puede usar un bloque entero de madera o piedra? Pero el gasto es relativo. Si los bloques de piedra o las maderas enteras son raros, entonces pegar trozos de madera juntos se convierte en una opción económica. Otro inconveniente es la impermeabilización de las juntas. Los pegamentos de animales se disuelven en agua, por lo que cualquier madera pegada no duraría mucho en climas húmedos o húmedos sin pensar mucho en los diseños que evitarían que el agua erosionara el pegamento.

En resumen, esto es plausible, pero no factible.

La madera contralaminada definitivamente no está hecha de "pedazos de madera". Por el contrario, toda la idea es usar tablones perfectos aserrados de un tronco de tamaño completo y convertirlos en un mejor material estructural.
@AlexP aunque para ser justos en comparación con los constructores anteriores que no pensaron en talar un árbol de madera dura de 800 años, ahora tenemos madera mucho menos grande para trabajar