Influencia de un tratamiento térmico en la higroscopicidad y en la resistencia mecánica de la guadua Angustifolia Kunth

dc.contributorMontoya, Jorge Augusto
dc.creatorAcosta Acosta, Ricardo
dc.date2022-03-08T14:54:29Z
dc.date2022-03-08T14:54:29Z
dc.date2021
dc.date.accessioned2022-09-23T21:36:27Z
dc.date.available2022-09-23T21:36:27Z
dc.identifierUniversidad Tecnológica de Pereira
dc.identifierRepositorio UTP
dc.identifierhttps://repositorio.utp.edu.co/home
dc.identifierhttps://hdl.handle.net/11059/13952
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3531951
dc.descriptionAlgunos productos agrícolas se deben secar hasta valores cercanos al 12% de contenido de humedad con el fin de preservarlos por largos periodos de tiempo, la extracción de la humedad hasta estos valores permite que no se propaguen microorganismos que deterioran los productos. El secado por sí solo no garantiza que los productos recuperen agua cuando se someten a ambientes con humedades relativas altas. La duración natural del bambú es muy corta e influenciada por la especie y su tasa de degradación biológica, las condiciones ambientales y su uso. El bambú sin tratar tiene en promedio una vida de menos de un año cuando se expone a la intemperie y en contacto directo con el suelo. Cuando se encuentra cubierto puede durar de veinte a treinta años, y aún más si las condiciones son favorables. El bambú se debe tratar química y/o térmicamente para ser usado a nivel industrial, los tratamientos químicos permiten que se preserve por largos periodos de tiempo, mientras que los tratamientos térmicos modifican las propiedades higroscópicas, alargan su duración y mejoran la estabilidad dimensional.
dc.descriptionSome agricultural products must be dried to values close to 12% moisture content to preserve them for long periods of time, the extraction of moisture up to these values allows microorganisms that deteriorate the products to not spread. Drying alone does not guarantee that products will recover water when subjected to environments with high relative humidity. The natural duration of bamboo is very short and influenced by the species and your rate of biological degradation, environmental conditions, and its use. Untreated bamboo has an average life of less than one year when exposed to the elements and in direct contact with the ground. When covered it can last from twenty to thirty years, and even longer if conditions are favorable. Bamboo must be chemically and / or thermally treated to be used at an industrial level, chemical treatments allow it to be preserved for long periods of time, while thermal treatments modify the hygroscopic properties, lengthen its duration, and improve dimensional stability.
dc.descriptionDoctorado
dc.descriptionDoctor(a) en Ingeniería
dc.descriptionTabla de contenido Resumen.......................................................................................................................................... 7 Abstract........................................................................................................................................... 9 1. ESTADO DEL ARTE............................................................................................................... 20 1.1 MODIFICACIÓN DE LA MADERA ................................................................................ 20 1.2 RESEÑA HISTÓRICA....................................................................................................... 23 1.3 TRATAMIENTO TÉRMICOS BASES DE DATOS DE PATENTES............................. 32 1.4 TRATAMIENTOS TÉRMICOS APLICADOS AL BAMBÚ........................................... 42 2. RECURSO, MORFOLOGÍA, ANATOMÍA DE LA GUADUA.............................................. 48 2.1. RECURSO ......................................................................................................................... 48 2.2. MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA DEL CULMO .............................................................. 49 3. COMPOSICIÓN....................................................................................................................... 53 3.1. POLÍMEROS NATURALES ............................................................................................ 53 3.2. COMPOSICIÓN DEL BAMBÚ........................................................................................ 55 4. EXPERIMENTACIÓN, ANÁLISIS Y RESULTADOS ......................................................... 58 4.1. COSECHA Y CARACTERIZACIÓN GEOMÉTRICA................................................... 58 4.2. TRATAMIENTO TÉRMICO DEL MATERIAL ............................................................. 61 4.3. ENSAYO MECÁNICO DE TRACCIÓN PARALELO A LA FIBRA ............................ 64 4.4. ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELO A LA FIBRA ............................................. 70 4.5. ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA............................................................................... 78 4.6. ENSAYO DE DUREZA BRINELL.................................................................................. 81 4.7. CONTENIDO DE HUMEDAD DE EQUILIBRIO .......................................................... 86 4.8. TRATAMIENTO TÉRMICO SEGÚN EL USO .............................................................. 91 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................... 98 6. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 99
dc.format117 pag.
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad Tecnológica de Pereira
dc.publisherFacultad de Ingenierías
dc.publisherPereira
dc.publisherDoctorado en Ingeniería
dc.relationAndersone, I., Andersons, B., Cirule, D., Biziks, V., Cirkova, J., Grinins, J., . . . Sansonetti, E. (7 de Enero de 2015). Europa Patente nº EP2889112A1.
dc.relationAntonio Colla, W., Ludovico Beraldo, A., & Otávio Brito, J. (2011). Effect of Thermal Treatment on the Physicochemical Characteristics of Giant Bamboo. Cerne, Lavras, 361-367.
dc.relationArce Villalobos, O. A. (1993). Fundamentals of the design of bamboo structures. Technische Unversiteit Eindhoven.
dc.relationArchila Santos, H. F. (2015). Thermo-hydro-mechanically modified cross-laminated Guadua bamboo panels Ph.D.Thesis. England: University of Ba
dc.relationArchila, H. F., Ansell, M., & Walker, P. (2014). Elastic Propierties of Thermo-Hydro Mechanically Modified Bamboo (Guadua angustifolia Kunth) Measured in Tension. Engineering Materials, 10.
dc.relationAsociación Española de Normalización. (2011). UNE-EN 1534:2011, Suelos de madera. Determinación de la resistencia a la huella (Brinell). . España.
dc.relationASTM International. (2016). C1498 Standard Test Method for Hygroscopic Sorption Isotherms of Building Materials
dc.relationBernon, J. P., Robert, B., Robert, F., & Drevet, J. (3 de june de 2004). USA Patente nº WO2004/045815A2.
dc.relationBetancurt, H., Montoya, J., & Sánchez, J. (2007). Dureza Brinell y la influencia de la humedad relativa del ambiente, de la edad y la altura a lo largo del tramo en la especie de bambú Guadua angustifolia Kunth. Scientia Et Technica, 7p.
dc.relationBriceño, P. A. (2015). Determinación experimental del contenido de humedad de equilibrio de la Guadua angustifolia Kunth para la construccion de los isotermas de sorcion. Bogotá: Universidad La gran Colombia
dc.relationCandelier, K. T. (2016). Control of wood thermal treatment and its effects on decay resistance: a review. Annals of Forest Science, 571–583. doi:10.1007/s13595
dc.relationChawla, K. K. (2013). Composite Materials. New York: Springer.
dc.relationChen, H., Cheng, H., Wang, G., Yu, Z., & Qiang Shi, S. (2015). Tensile propierties of bamboo in different sizes. Wood Science and Technology, 552-561.
dc.relationChoo, K. T., & Sik, H. S. (19 de March de 2013). United States Patente nº US8397400B2.
dc.relationCiro Velasquez, H. J., Osorio Saraz, J., & Vélez Restrepo, J. M. (2005). Determinación de la resistencia mecánica a tensión y cizalladura de la Guadua angustifolia Kunth. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 2709-2715.
dc.relationCorreal, D. J., & Arbeláez, J. (2010). Influence of age and height position on colombian Guadua angustifolia bambo mechanical properties. Maderas: Ciencia y Tecnologia, 105–113. doi:10.4067/S0718-221X2010000200005
dc.relationDagbro, O. (2016). Doctoral Thesis Studies on Industrial-Scale Thermal Modification of Wood. Suiza: Lulea University of Technology
dc.relationDanchenko, I. A. (27 de junio de 2011). Estados Unidos Patente nº US 20110020568A1 .
dc.relationDiaz, R. G. (2012). Influencia de la densidad aparente de fibras sobre la resistencia a esfuerzos de compresión, tensión y flexión de la Guadua angustifolia Kunth. Universidad Industrial de Santander, 102.
dc.relationDixon, P. G., Ahvenainen, P., Aijazi, A. N., Chen, S. H., Augusciak, P. K., Borrega, M. S., & Gibson, L. J. (2015). Comparison of the structure and flexural properties of Moso, Guadua and Tre Gai bamboo. Construction and Building Mate.
dc.relationElder, D. J. (12 de 02 de 2002). Estado Unidos de América Patente nº US6345450B1.
dc.relationFarmer, R. (1967). Chemistry in the Utilization of Wood. England: Pergamon Press.
dc.relationFengel, D., & Wegener, G. (1984). Wood: Chemistry, ultrastructure, reactions. Berlin: De Gruyter.
dc.relationFinnish Thermowood Association. (2003). Termowood Handbook. Finlandia.
dc.relationGonzález, H., Montoya, J., & Bedoya, J. (2006). Esfuerzo de tensión y la influencia de la humedad relativa del ambiente y la altura a lo largo del tramo en la especie de bambú Guadua angustifolia Kunth. Scientia et Technica, 45-60.
dc.relationGonzález, H., Montoya, J., & Sanchez, J. (2007). Resultados del ensayo a flexión en muestras de bambú de la especie Guadua angustifolia Kunth. Scientia Et Technica, 503–508.
dc.relationGuarín, G. G. (2004). Resistencia de la sección transversal de la guadua sometida a compresión. Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia, 28. Obtenido de http://bdigital.unal.edu.co/4969/
dc.relationHill, C. A. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. Bangor: John Wiley & Sons, Ltd.
dc.relationHolger, M., & Boke, T. (2001). Heat tratment of wood by the Plato-process. Nordic Wood.
dc.relationHoman, W. J., & Jorissen, A. J. (2004). Wood modification development. HERON, 49(4), 26.
dc.relationHudson, M. S. (1942). United States of America Patente nº 2273039.
dc.relationInstituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. (2017). Terminology Applied to Guadua, Its process and Its Products. Bogotá: ICONTEC.
dc.relationISO. (2004). 22157: Bamboo structures — Determination of physical and mechanical properties of bamboo culms — Test methods.
dc.relationISO. (2019). 22157: Bamboo structures — Determination of physical and mechanical properties of bamboo culms — Test methods
dc.relationJartek Invest. (2017). Jartek Invest. (Imager) Recuperado el 9 de mayo de 2018, de http://www.jartek.fi/en/solutions/thermowood-kilns
dc.relationJosset, M., & Masson, E. (2015). Le traitement haute température du bois. Ressources Transferts Technologiques. France.
dc.relationKariuki, J., Nyomboi, T., & Mumenya, S. (2014). Effect of orientation and arrangement of bamboo strips on structural strength of laminated bamboo beam. International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies, 555-567.
dc.relationKollmann, F. (1936). Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe. Berlin: Springer Verlag.
dc.relationKuelhl, Y. (2015). Resources, Yield, and Volume of Bamboos. En W. Liese, Bamboo, The plant and its Uses (págs. 91-112). Switzerland: Springer.
dc.relationLars Hojmann Kristensen, A., & Finn Borg, H. (5 de December de 2017). USA Patente nº US 9,833,925 B2.
dc.relationLiese, W., & Hong Tang, T. K. (2015). Properties of the Bamboo Culm. En W. Liese, Bamboo, The plant and its uses (págs. 227-253). Switzerland: Springer.
dc.relationLondoño, X., Riaño, N., & Camayo, G. (2002). Estudio anatómico de los diferentes órganos de la guadua (Guadua angustifolia Kunth), con énfasis en el culmo. Cenicafé, 38.
dc.relationLópez Carrasquero, F. (2014). Fundamentos de polímeros. Venezuela: Universidad de los Andres, Facultad de Ciencias, Departamento de Química.
dc.relationLópez Serrano, F. L., Mendizabal Mijares, E., & Ortega Gudiño, P. (2015). Introducción a la ciencia de los polímeros . Guadalajara: Universidad de Guadalajara.
dc.relationMajano Majano, M. A. (2014). Madera termo-tratada de frondosas para uso estructural. Madrid: Universidad Politécnica de Madrid.
dc.relationMei Zhang, Y., Lun Yu, Y., & Ji Yu, W. (2013). Effect of Thermal Treatment on the Physical and Mechanical Propierties of phyllostachys pubescen bamboo. European Journal of Wood and Wood Products, 61-67.
dc.relationMejía Gallón, M. N., & Moreno Orjuela, R. D. (2013). Estado del arte de la cadena de la Guadua en Colombia 2003-2012. Risaralda: Fondo Editorial de Risaralda
dc.relationMontoya, J. A. (2007). Determinación de las curvas isotermas de sorción Y El PSF-Punto de Saturación de Fibra-de la especie de bambú Phyllostachys pubescens Mazel. Scientia et Technica, 6.
dc.relationNguyen, C. T., Wagenfuhr, A., Phuong, L. X., Dai, V. H., Bremer, M., & Fischer, S. (2012). The effects of thermal modification on the propiertioes of two vietnamese bamboo species, Part I: effect on physical propierties. Bioresources, 5355-5366.
dc.relationNSR. (2010). Título G- Estructuras de madera y estructuiras de Guadua . Bogotá. Ota, M. (1950). Studies on the Properties of Bamboo Stem (Part 4). Study on the form of specimen in the test of compressive strength. J. Jap. For. Soc., 65-69.
dc.relationPagnozzi, E. (14 de Junio de 2012). España Patente nº ES2528903T3.
dc.relationPlatowood B.V. (2018). Platowood B.V. (Platowood BV) Recuperado el 9 de mayo de 2018, de https://www.platowood.com
dc.relationPopescu, M., Popescu, C., Lisa, G., & Sakata, Y. (2011). Evaluation of morphological and chemical aspects of different wood species by spectroscopy and thermal methods. (988), 65-72.
dc.relationPrud'homme, G. (27 de octubre de 2015). USA Patente nº US 9,170,035B2.
dc.relationRapp, A. O. (2001). Review on heat treatments of wood. Hamburg: The European Commission Research Directorate.
dc.relationRapp, A., & Sailer, M. (2000). Heat treatment of wood in Germany - State of the art. Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft.
dc.relationRuyter, H., & Hortulanus, A. (19 de Septiembre de 1995). Estados Unidos Patente nº US005451361A.
dc.relationSandberg, D., & Kutnar, A. (2016). Thermally Modified Timber: Recent Developments In Europe And North America. Wood and fiber science, 48, 28-39.
dc.relationSanderberg, D., & Navi, P. (2007). Introduction to Thermo-hydro-mechanical (THM) Wood Processing. Suiza: Vaxjo University .
dc.relationScopus. (30 de 09 de 2021). Sciencedirect. Recuperado el 5 de Marzo de 2018, de https://www sciencedirect-com
dc.relationSeborg, M., Tarkow, H., & Stamm, A. J. (1952). Effect of Heat Upon the Dimensional Stabilization of Wood. Milwaukee: Office of naval Research Inform.
dc.relationSeborg, R. M., Millet, M. A., & Stamm, A. J. (1956). Heat_Stabilized Compressed Wood (Staypak). Madison: Forest Products Laboratory.
dc.relationService Forest. (1952). Preservative Treatment of Wood by Pressure Methods. Washington: United States Department of Agriculture.
dc.relationStamm, A. J. (22 de septiembre de 1942). United States of America Patente nº 2296316.
dc.relationStamm, A. J. (1956). Thermal degradation of wood and Cellulose. Forest Product Laboratory, 413-417.
dc.relationStarke, R. (2014). Research on thermal Modification of African alpine bamboo (Yushania alpina Lin) in terms of Woven Strand Board (WSB producto development in Ethiopia. Dresden, Germany: Umweltwissenschaften der Technischen Universität Dresden.
dc.relationSyrjänen, T., & Oy, K. (s.f.). Heat treatment of wood in Finland Finlandstate. Finland.
dc.relationTakeuchi, C. P. (2014). Caracterización mecánica del bambú Guadua laminado para uso estructural. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia.
dc.relationTiemann, H. (1915). The effect of different methods od drying on the strength of wood. Lumber World Review, 28(2), 19-20.
dc.relationTitilayo Akinlabi, E., Anane-Fenin, K., & Richard Akwada, D. (2017). Bamboo, The Multipurpose Plant. Johannesburg, South Africa: Springer.
dc.relationVernois, M. (2001). Heat treatment of wood in France –state of the art. NordicWood
dc.relationWestwood Heat Treated Lumber Corporation. (7 de mayo de 2018). Westwoodcorporation. Recuperado el 7 de mayo de 2018, de http://www.westwoodcorporation.com/Research.html
dc.relationYun, H., Li, K., Tu, D., & Chuanshuang, H. (2016). Effect of Heat Treatment on Bamboo Fiber Morphology Cristallinity and Mechanical Propierties. Wood Research, 227-234
dc.relationZakikhani, P., Zahari, R., Sultan, M. T., & Majid, D. L. (2016). Thermal degradation of four bamboo species. BioResources, 414–425. https://doi.org/10.15376/biores.11.1.414-425.
dc.rightsManifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject620 - Ingeniería y operaciones afines
dc.subjectBambú-Construcciones
dc.subjectResistencia de materiales
dc.subjectManejo de materiales
dc.subjectWood Heat Treatment
dc.subjectWood Thermal treatment
dc.subjectWood modification
dc.subjectAngustifolia
dc.titleInfluencia de un tratamiento térmico en la higroscopicidad y en la resistencia mecánica de la guadua Angustifolia Kunth
dc.typeTrabajo de grado - Doctorado
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.typehttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.typeText
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion


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