Madera y sostenibilidad
El Fraunhofer WKI combina diversos materiales en elementos de construcción de alto rendimiento utilizando un mínimo de material y energía. Estos novedosos sistemas de materiales híbridos están diseñados para conservar los recursos, proteger el clima y, al mismo tiempo, ampliar las posibilidades del diseño arquitectónico.
El Fraunhofer Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), con sede en Braunschweig (Alemania), lleva más de 75 años dedicado a la investigación de la madera y la sostenibilidad mediante el uso de materias primas renovables. Una de las cuestiones más acuciantes en la actualidad -dado que el 8% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero se deben a la producción de cemento- es cómo construir de un modo que sea lo más eficiente posible en cuanto a recursos, rentable y estéticamente agradable. Para averiguarlo, los investigadores del Fraunhofer WKI están combinando distintos materiales para crear elementos de construcción de alto rendimiento utilizando un mínimo de materiales y energía.
Básicamente, la investigación se basa en las propiedades de la madera. En relación con su peso, tiene una gran resistencia y ofrece también una gran adaptabilidad y trabajabilidad. Esto contrasta con las propiedades bastante variables de la madera en cuanto a resistencia a la tracción y a la compresión, lo que significa que su uso en estructuras portantes en particular ha sido limitado hasta la fecha. Para compensar este inconveniente, el WKI está desarrollando tanto los plásticos compuestos de fibra adecuados como los procesos de fabricación apropiados para los sistemas de plástico compuesto de fibra de madera (sistemas PRFV-madera). Un enfoque, por ejemplo, consiste en incorporar múltiples capas de matriz polimérica y tejido de refuerzo en una estructura de madera como componente de tracción. Existen varios procesos para aplicar esta tecnología. Por ejemplo, se puede conseguir una calidad y una reproducibilidad especialmente altas mediante infusión al vacío. Por otra parte, el proceso de laminado manual permite aplicaciones in situ, en las que el plástico compuesto de fibras puede utilizarse incluso para reforzar estructuras de madera existentes, siempre que los componentes de madera sean accesibles.
Otro enfoque son los sistemas compuestos de madera y hormigón (sistemas HBV), pensados como alternativa al hormigón armado. Según el WKI, están especialmente indicados para su uso bajo cargas de flexión, en las que pueden producirse grandes esfuerzos de tracción en la cara inferior del sistema compuesto, por ejemplo en vigas o forjados. Para absorber estas fuerzas de tracción, los investigadores de Braunschweig sustituyen el acero por la madera adecuada. De este modo se crean, por ejemplo, forjados en los que primero se instala una estructura de vigas con una capa superior de paneles de madera. La capa superior es parte integrante de la construcción y sirve también de encofrado y posible soporte del techo. Se recubre con un adhesivo y luego se rellena con hormigón fresco. Mientras que la capa de hormigón garantiza una gran resistencia en la zona de compresión, la madera asume las fuerzas de tracción que se producen. En el compuesto, esto no sólo da como resultado una alta resistencia a la flexión, sino que también ahorra una gran proporción de armadura de tracción y hormigón en comparación con los suelos de hormigón armado. Además, los sistemas HBV facilitan el procesamiento en la obra, ya que, a diferencia de los métodos de construcción convencionales, ya no es necesario retirar el encofrado una vez fraguado el hormigón.
