HANDBOOK FOR COMMERCIAL TIMBERSUSED BY THE CROSSTIE INDUSTRY

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a Vías Férreas

Engineered data developed by Dr. Allan Zarembski

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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) • ties@rta.org (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 delas traviesas de madera. El estándar defuncionamiento de la Asociación de

Traviesas 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 celulósicaque pueda ser afectado adversariamentepor hongos, insectos, y barrenillosmarinos. El uso de químicos conservantes(orgánicos y/o inorgánicos) es necesariopara proteger la madera de estosorganismos.

El grado de protección obtenidodepende en la tipa de conservativo usadoy el alcance de penetración propio yretención de los químicos. Como serádiscutido en capítulos más adelante, lahabilidad de tratar la madera es diferenteentre las varias especies de madera.También hay diferencias entre lahabilidad de tratar la porción de la alburay la porción duramen del árbol.

Con respecto a las traviesas de madera,la Asociación de Madera PreservadaAmericana (AWPA) Sistema deCategorías de Uso- UC4 (anteriormentereferido como estándar C-6) paratraviesas y traviesas de cambio da losrequisitos generales para el tratamientoconservante por los procesos de presión.Además, en -el estándar- son descritos elprocesamiento, condicionamiento,tratamiento, resultados del tratamiento(control de calidad), y el almacenaje dematerias de traviesas tratadas.

El procesamiento y el tratamiento detraviesas de madera son algo único.Históricamente, este producto, comousado por la industria ferrocarrilamericana, ha sido tratado con unasolución de creosota que cumple con losrequisitos de el estándar de AWPA P2.

También hay ocasiones en cuando otrosproductos de madera, como materias depuentes, serán tratados usando el estándarde AWPA 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 concreosota. Este mezcla de creosota ypetróleo ha sido usado extensivamentepor muchos años para reducir el costo dela solución conservante. No obstante, selo ha usado en los estados occidentales ylos de las Montañas Rocosas y enCanadá, que son áreas que tienencondiciones de clima que no son tanconducentes a la deterioración de maderade insectos u hongos. Los organismosque atacan madera – hongos xilófagos ytermitas – no son tan activos en nivelesbajas de temperatura y humedadencontrada en muchas áreas de estasregiones geográficas.

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 sondescritos en el libro AWPA Book ofStandards. Un ejemplar actual de losestándares de AWPA es fácilmentedisponible para cualquiera que seainvolucrado en el obtención,tratamiento, y uso de traviesas demadera, y puede ser obtenido a uncosto nominal de o AWPA o RTA. (Sedebe notar que una copia de AWPAUC4 está incluida en el apéndice.)

Los resultados del tratamiento sondescritos en términos de la retencióndel conservante y la penetración delconservante. El método aceptable de laretención del conservante es basado enlas lecturas de manómetros de tanqueo básculas. La penetración delconservante es determinado albarrenar una muestra representativade traviesas adentro de la carga de lamateria. Cada cliente de carrilestípicamente añade requisitos más

específicos a la Categoría de Uso deAWPA UC4, así creando un estándarde “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 (AsociaciónEstadounidense de Ingeniería deFerrocarriles y Mantenimiento de Vías).Estas especificaciones también cubrenel tratamiento conservante de traviesasy traviesas de cambio.

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ASPECTOS TÉCNICOS Y UNA LECTURASOBRE MADERA

La madera varía significadamentetocante a su estructura. Las especies demadera dura son diferentes de las demadera blanda. Además, entre los dosgrupos hay diferencias entre las especias demadera. A ser aun más especifico, haydiferencias entre una sola árbol, porque elduramen suele contener substancias noencontrados en la albura. Estas diferenciastienen influencia sobre la permeabilidad delos líquidos, como conservantes de madera,en la estructura de la madera.

Los árboles de madera dura o latifolios,como pacanas, robles, y arces, tienen unaestructura celular que sirven comoconductores de savia. Estas células, que sonpuestos uno tras otro, son conocidascomúnmente como poros, que formanpasillos algo continuos adentro de lamadera. El apoyo mecánico es proveídopor fibras que rodean los poros.

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ASPECTOS TÉCNICOS Y UNALECTURA SOBRE 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. Las

maderas que tienen una estructuracelular entre porosidad difusa y anularson 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,

ASPECTOS TÉCNICOS Y UNALECTURA SOBRE MADERA

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como el rojo roble, que son penetrados con bastante facilidad por líquidos.

ASPECTOS TÉCNICOS Y UNALECTURA SOBRE MADERA

La regla general es que la habilidadde tratar el duramen es más difícil quela de la albura. Tabla de Consulta 1muestra cuatro grupos de maderas,calificando el grado de la dificultad depenetración para las varias especies.

Crecimientos que parecenmédula, que se llaman tilosis,desarrollen en el duramen dealgunos árboles de madera dura. Encuanto a vigas de grado comercialusados para las traviesas, tilosissuelen ser encontrados en negroslangostas y blancas robles. Lainfluencia de tilosis en lapenetración de conservantes en elduramen es fácilmente mostrado alcomparar la penetración en losblancos robles y los robles rojos.

Al mirar a la tabla de consulta 1,generalmente sería concluido que esdifícil penetrar todos los blancos roblescon conservante; de modo parecido,todos los rojos robles pueden ser tratadoscon facilidad. Hay algunas excepciones aesta “regla”. Por ejemplo, el roblecastaño (Quercus Montana) es un robleblanco que tiene pocos tilosis y pues elduramen es tratable. Mientras que elroble rojo conocido por los nombres en

inglés “black jack”, o “jack oak” (Q.marilandica) tiene poros que soncerrados por tilosis, impidiendo lapenetración de líquidos.

La penetración de conservantelíquido puede ocurrir en la madera detres direcciones;

–axial,quees ladirecciónlo largodeltronco;– radial, que es en la dirección del radio

por el centro del árbol– tangencial, queesen la direcciónde losanillos decrecimiento.

Con pocas excepciones, casi todas lasespecies son fácilmente penetradas delongitud. Se puede ilustrar eso alimaginar las fibras de la madera comoun grupo de pajitas. Estas pajitas varíande longitud, con los fondos cerrados.Agujeros ocurren entre las pajitas, quedeja el pasaje de líquidos desde unapajita a la otra. Sin embargo, sigueverdadero que los líquidos se muevenmás fácilmente de longitud entre lapajita en vez de radial o tangencial entrelas pajitas.

Aunque se usa muchasinvestigaciones para desarrollar elproceso tras muchas décadas, lo que es

ASPECTOS TÉCNICOS Y UNALECTURA SOBRE MADERA

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más común, el tratamiento conservantede la madera empleando los métodos dela presión no es una ciencia exacta. Estaresulta de la variabilidad de la maderamisma de una dada especie y entre lasvarias especies. Al mirar los muchoslibros consultorios citado en el apéndicese confirmará que el tratamiento demadera es tanto una arte como unaciencia.

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TABLA 1PERMEABILIDAD CON CREOSOTA PARA

TRAVIESAS

Duramen menos difícil a penetrar-LO MÁS TRATABLE (#1)Maderas Blandas Maderas Duras Pino Ponderosa (Pinus ponderosa) • Tilo Americano (Tilia americana) Secuoya Roja (Sequoia sempervirens) • Tupelo Negro (Nyssa sylvatica)

Fresno Verde (Fraxinus pennsylvanica) Abedul de Río (Betula nigra) • Robles Rojos (Quercus spp.) Olmo Rojo (Ulmus rubra) • Abedul dulce americano(Betula lenta) Tupelo de Agua (Nyssa aquatica) • Fresno Blanco (Fraxinusamericana)

Duramen medio difícil a penetrar-MEDIO TRATABLE (#2)Maderas Blandas Maderas Duras Ciprés Calvo (Taxodium distichum) • Roble Castaño (Quercus prinus) Abeto de Douglas (Pseudotsuga menziesii) • Álamo (Populus spp.) Pino Estrobo (Pinus 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 (Acer 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 heterófila (Tsuga heterophylla) Pino Taeda (Pinus taeda)

Duramen difícil a penetrar-DIFÍCIL TRATAR (#3)Maderas Blandas Maderas Duras 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 (Ulmus thomasi) Pino Contorto (Pinus contorta) • Tulípero (Liriodendron tulipifera) Abeto Noble (Abies procera) Alerce Occidental (Larix occidentalis) Abeto del Colorado (Abies concolor)

Duramen muy difícil a penetrar-LO MÁS DIFÍCIL TRATAR (#4)Maderas Blandas Maderas Duras Abeto de Douglas, entremontaña (Pseudotsuga menziesii) • Haya Americana (con duramen rojo) (Fagus grandifolia) Tuya Occidental (Thuja occidentalis) • Robinia (Robinia pseudoacacia) Alerce Oriental (Larix laricina)• Roble “Blackjack” (Quercusmarilandica) Tuya Gigante (Thuja plicata) • Liquidámbar (Liquidambar styraciflua)

Roble Blanco (Quercus spp.)

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EL TRATAMIENTO DE TRAVIESAS DEMADERA

La conservación de madera empezómayormente durante la segunda mitaddel siglo diecinueve. La primera fábricade tratamiento comercial se construyó enLowell, Massachusetts en 1848. Elproceso de tratamiento utilizaba unasolución hidrosoluble de la sal inorgánicacloruro mercúrico como el conservantede madera. Esta solución conservante demadera también se llamaba el proceso deKyanizar. El uso primario de estetratamiento fue para las traviesas demadera instalados en muchosferrocarriles del este en los EstadosUnidos.

Además, había dos otroscompuestos químicos inorgánicos-sulfato de cobre y cloruro de cinc- usadoscomo tratamientos hidrosolubles paraconservar la madera. Subsiguientemente,fue determinado que esta mezclahidrosoluble de soluciones de sal se filtrafácilmente de la madera cuando ésta fuesituada en condiciones de exposiciónexterior donde se hallaba corrientes deagua.

Para mejorar la eficacia de loscompuestos químicos hidrosolubleinorgánicos, la madera fue tratadoprimeramente con cloruro de cinc ydespués con creosota. En 1906 J.B. Cardpatentó un proceso de solo un paso deimpregnación con una mezcla de clorurode cinc y creosota. La mezcla de clorurode cinc/creosota para el tratamiento detraviesas logró clímax en los años veintemientras el proceso de tratamiento

subsiguiente fue abandonado en 1934.

La primera fábrica completa detratamiento con celulósica creosota seconstruyó en 1865 en Somerset,Massachusetts. Sin embargo, hay mássignificancia asociado con la planta quese construyó en 1875 en WestPascagoula, Mississippi. Esta planta fueconstruido por el Louisville andNashville Railroad para el tratamiento delas varias materias de madera, inclusotraviesas que serían usados por el sistemaferrocarril. Generalmente se considereque este marcó el desarrollo inicial de lasfábricas modernas del tratamiento demadera apresurada.

El proceso de célula llena fueconocido también como el proceso deBethell y fue usado casi exclusivamenteen los primeros tratamientos. Por elhecho de que no siempre era posibletratar madera no desecada (traviesas“verdes” con un nivel alto de humedad)satisfactoriamente, el proceso Boulton sepatentó en los Estados Unidos en 1881.Este método de condicionamiento(proceso Boulton), o hirvición bajo vacío,sacó agua libre de las células de lamadera, que entonces dejó que lacreosota impregnó la madera.

El proceso de célula llena utilizóla cantidad máxima de conservante en lamadera. Pues, por razones económicos,dos nuevos procesos de célula vacíafueron desarrollados. Estos procesos decélula vacía fueron nombrados por dosindividuos que los desarrollaron y

patentaron- Max Rueping 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(célula vacía) cubren la célula de la maderay, pues, resulta en una retenciónsignificadamente menos del conservanteque habría sido retenido con el procesoBethell. Este proceso (célula vacía), conciertos modificaciones, es el tratamientoprimario que se usa hoy día para lastraviesas de madera.

Con más enfoque en proveer unasolución de tratamiento económica paratraviesas tratadas con creosota, materiascomo alquitrán de hulla, de gas de agua, ypetróleo fueron mezclados con creosota.Estas diluyentes fueron añadidos parareducir el costo del conservante de lamezcla sin reducir demasiado la eficacia.Alquitrán de gas de agua ya no esdisponible y los fabricantes del conservantede creosota han minimizado la adición dealquitrán de hulla. El uso de petróleopesado sigue hoy y se mezcla con creosotapara el uso por muchos ferrocarriles enclimas áridos al oeste del río Mississippi.Las mezclas creosota/petróleo son usadosexclusivamente por los ferrocarriles deCanadá para el tratamiento de las traviesasde madera.

El uso de creosota y sus solucionesllegó a clímax en 1929 cuando 203 fábricasinformaron del tratamiento deaproximadamente 10.194 millones demitres cubicas de madera que incluye 60millones de traviesas. Creosota seguía ser eltratamiento dominante hasta una falta delconservante ocurrió durante la segundaguerra mundial.

Durante los principios de década 50pentaclorófenol (una concentración de 5 a 9

por ciento) disuelto en aceite llegó a serusado para el tratamiento de postes. En ladécada 60, soluciones de conservantehidrosoluble que fueron significadamentemás resistente a la filtración de arseniato decobre cromatado (CCA), arseniato de cobreamoníaco (ACA), y una formulaciónrevisado para incluir cinc (ACZA), conmuchas otras formulaciones deconservantes que contienen cobre fuerondesarrollados. Estas conservanteshidrosoluble han tenido un impactosignifico en el volumen aumentado demadera que es tratado de presión para eluso en el mercado de consumo.

Eso dicho, tanto la industriaferrocarril como la del tratamiento demadera continuará buscar más nuevosnovedades potenciales para conservar lastraviesas de madera. Aparte de la creosota ylas soluciones de ésta, dos óleo-solubleconservantes – pentaclorófenol y naftenatode cobre se deja usar en lasespecificaciones de (UC4 AWPA) para eltratamiento de traviesas. En los años derecién había sido mucha investigación en eluso de boratos tanto como una pre-tratamiento como un tratamiento remedialpara mejorar la vida útil de las traviesas demadera. La aplicación sería en las zonas deun nivel alta de descomposición como en elclima del sur de los Estados Unidos.

Sin embargo, la creosota y lassoluciones de ésta siguen ser el conservantepreferido en el tratamiento de maderausado por los ferrocarriles. El tratamientode la traviesa de madera con creosota y lassoluciones de ésta no solo guarda la maderade los organismos de la descomposición einsectos, como las termitas, que atacarán y

destruirán la madera, sino que tambiénprovee la madera con un grado dehabilidad de resistir erosión.

La creosota no se mezclafácilmente con agua. De hecho, cuando lamadera es tratada con creosota, el agua serárepelida. Además, se estima que la vida útilde la traviesa de madera tratada es más que30 años. Por el hecho de que se ha usado latraviesa de madera tratada desde losprincipios de los años de 1880 – más que100 años – no parece difícil entender lareticencia de los ferrocarriles para separarsede un compañero tan fiable.

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UNA HISTORIA BREVE SOBRE LA CONSERVACIÓN DEMADERA

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 unejemplo principal demostrando losbeneficios del tratamiento con conservantede la madera. Durante la primera parte deeste siglo, la vida útil promedio de lastraviesas sin ser tratados fueaproximadamente cinco años y medio.Subsiguientemente, el tratamiento concreosota extendió esta vida útil hasta unpromedio aproximado de vida de más quetreinta años.

Para mostrar aun más, se puedehacer una comparación entre las traviesas

tratadas y las no tratadas de los robles rojos ylos robles blancos.

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.

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UNA HISTORIA BREVE SOBRE LA CONSERVACIÓN DEMADERA

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.

WHY SHOULD WOOD BE TREATED WITH A PRESERVATIVE?

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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. Lasmaderas usadas más comúnmente sonlos robles y lo que se conoce como lasmaderas duras mezcladas, que incluyenlas gomas, los arces, los abedules yPacanas. Muchas especies de lasmaderas blandas, como los abetos deDouglas, las cicutas, los abetosverdaderos, y muchas especies de lospinos también son utilizadas comomaterias de las traviesas. La idoneidad yel uso relativo de las varias especies demadera para las traviesas dependen ensus características de fuerza.

Las propiedades de fuerza másimportantes que son considerados para lamadera como materia para una traviesason:

– la esfuerza de flexión

– dureza axial, que es la fuerza en lacompresión que es paralelo conlas fibras; así indicando laresistencia a empuje lateral y laextracción de clavos

– dureza lateral, que es la compresiónperpendicular a las fibras; asíindicando la resistencia a cizallaje

En el contexto de este capítulo en un“sumario de la madera comercial usadopara la materia para las traviesas”, todasde las especies de madera reconocidospor la AREMA y RTA estarán puestos ensiete categorías para las traviesas sólidasde madera aserrada. El próximo capítulo

en el Sistema de Traviesas Ingenierías dalas características de la materia y la fuerzasegún los siete grupos de especies de lamadera que son los siguientes:

– Los Robles

– Maderas Duras Mezcladasdel Norte

– Maderas Duras Mezcladasdel Sur

– Pino

– Maderas Blandas Orientales

– Maderas Blandas Occidentales

– Abetos de Douglas

La información dada por las variasespecies de Madera como materias detraviesas necesitan ser separados segúnlas características de la habilidad detratar, el muestro, y la fuerza.Típicamente la densidad de la densidadrelativa indica las características dufuerza de una especie de madera (Figura1).

LOS ROBLES

Cada de los siete grupos de traviesassólidas de madera aserrada consiste demuchas especies de madera. Porejemplo, los robles pueden ser separadosen dos grupos, rojo y blanco. Hay doceespecies de la madera listada por losrobles rojos; y diez por los roblesblancos. Nombres tanto comunes comocientíficas son usados para cada especie.

Entre Norteamérica, las traviesas de

robles rojos y blancos son producidosprimariamente de los estados yprovincias de la región atlántica costal,las regiones de sur y de las montesApalaches, y las áreas de los lagoscentrales (véase tabla de consulta 2 yfigura 1 que destacan las locacionesgeográficos de las varias especies de lamadera). Hay dos excepciones para losrobles; roble negro de California (grupode robles rojos) y roble Oregón blanco(grupo de robles blancos).

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FIGURA 1Densidad Relative (DR) a las 12% CH

Gimnospermas DR Angiospermas

Pino

Alerce Oriental

Abeto de Douglas

Tsuga Heterófila

PíceaSecuoya

Pino OrientalTuya gigante

1,0

0,95

0,90

0,85

0,80

0,75 Jicoria Ovada

0,70 Robinia NegraRoble Blanco

0,65 Haya, Roble RojoAbedul Amarillo

0,60 Fresno Blanco

0,55 Nogal NegroEucaliptoRojo

0,50 Cerezo Negro Americano

0,45 SasafrásCastañoCatalpa

0,40 TulíperoNogal BlancoTilo

0,35 Álamo Negro de Norteamérica

0,30

UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO

MATERIA DETRAVIESA

Por lo general, la separación delos grupos de robles rojos y roblesblancos indican la permeabilidadrelativa; los robles rojos son másfácilmente tratados, mientras que losrobles blancos son difíciles paratratar por la presencia de tilosis. Haydos excepciones a esto; en el grupode robles rojos, el roble marilandicatiene tilosis, pues es difícil tratarlo,mientras que el roble castaño en elgrupo de robles blancos, no tienetilosis y es fácilmente tratado.

La albura de tanto el grupo de losrobles rojos como de los roblesblancos tiene color blanco, entre unoy dos pulgadas de anchura y esfácilmente tratado. El duramen delgrupo de los robles rojosgeneralmente es considerado ser unmarrón rojizo. Los radios medularesson generalmente amplios ymanifestados. El duramen de losrobles blancos suele ser marrón máso menos con gris y los radiosmedulares son menos manifestados.Con las dos excepcionespreviamente mencionadas, lapresencia de tilosis es unacaracterística destacada entre losrobles rojos y los blancos.

Aunque el duramen de los roblesblancos es difícil penetrar conconservantes, tiene una resistencia ala descomposición medio

2

satisfactorio. Es importantecondicionar propiamente lastraviesas de madera de roble blancocon “un sobre” de conservante ensus superficies exteriores.

Los Robles, como grupo,son muchas vecesespecificados por la industriaferrocarril para las traviesaspor su dureza, durabilidad, yexcelente vida útil.

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MADERAS DURAS MEZCLADASDEL NORTE Y DEL SUR

Este es el segundo y el tercer grupode madera comercial usado por laindustria de tratar madera paraproducir las traviesas. Con respeto alvolumen tratado cuando los grupos sehacen uno, estos dos gruposrepresentan la cantidad de segundagrandeza de madera usado comomateria de traviesas. Como fuepreviamente indicado, espredominantemente las gomas, losarces, los abedules y Pacanas quehacen el grupo total de madera duramezclada.

Como indicado por la sección quesigue este resumen descriptivo de lasvarias maderas usadas para lastraviesas, hay treintaicuatro especiesde madera que están en el grupo demaderas duras mezcladas del norte(tabla 3); mientras hay veintiunaespecies diferentes incluidos en elgrupo de maderas duras mezcladasdel sur (tabla 4). Debe ser notadoque, por las regiones en las cuales lasvarias especies crecen, haycoincidencia entre los grupos demadera dura mezclada. Por ejemplo,tanto los Pacanas como los arces seencontrarán creciendo en localidadesen el norte y también en el sur – elarce rojo en Pensilvania y enGeorgia.

2

UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO

MATERIA DE TRAVIESALa permeabilidad de los dos

grupos de madera dura mezclada esdada junto con la región de entre losEstados Unidos en la que se puedencosechar en Figura 1 y Tablas 3 y 4.La permeabilidad de las maderasduras mezcladas varía desde fácilhasta muy difícil. Las gomas – con laexcepción de liquidámbar – y losabedules son los más tratables;mientras los Pacanas y los arces sonconsiderados solo medio tratable.Los almeces y plátanos son mediomás difícil de tratar; mientras losmás difíciles tratar del grupo demadera dura mezclada son las hayas,robinias negras, catalpas, moruses, yliquidámbar.

Aun en las maderas que son másdifíciles para tratar, la albura “másexterior” puede ser tratadafácilmente, así creando un “sobre” deconservante para proveer protección ala traviesa. Se debe notar que unasterisco (*) es dado por muchasmaderas – cerezo negro, nogal negro,robinia de la miel, espino de lososages, etc. No hay data disponibleen la permeabilidad del duramen deestas especies de madera.Generalmente ha sido consideradoque el duramen de “color oscuro” deestas maderas no será penetrado porconservantes líquidas y si la albura espresente que será tratada. Porsupuesto, la pregunta real es,

“¿cuántas traviesas de cerezo negro onogal negro es encontrarán en elcilindro de tratamiento en el futuro?”

Las especies de madera que hacenlos grupos de maderas durasmezcladas del norte y del sur handado muestras de servicio excelentecomo materia de traviesa ferrocarril.Eso es importante porque los recursosdel bosque siempre cambian y lautilización de todas las especiesapropiadas de madera deja que losferrocarriles mejoren los económicospara la traviesa de madera. Losferrocarriles canadienses, porejemplo, han sacado vidas útilesexcelentes de arce dura; mientrasmuchos ferrocarriles en los EstadosUnidos han sacado servicio más quesatisfactorio de las gomas.

PINOS AMARILLOS DEL SURHay cinco especies que forman estegrupo de Madera. La madera de lasvarias especies es muy semejante enlas apariencias. El duramen empieceformar cuando el árbol tiene más omenos veinte años. La permeabilidad(del duramen) y la locacióngeográfica son dadas en la Tabla 5.Generalmente la albura, que esfácilmente tratado, forma la mayorporción (volumen) de las maderasque son producidos.

Para obtener madera pesada yestructuralmente fuerte de los pinos

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del sur, es necesario especificarmateria de “alta densidad”. Lascaracterísticas visuales (i.e. anillos decrecimiento por pulgada) son citadasen las especificaciones por la materiaestructural. Pino del sur denso ha sidousado extensivamente por muchosferrocarriles como traviesas ymaderas de puente con resultados deservicio muy satisfactorio. Sinembargo,

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MADERAS COMERCIALES USADASCOMO MATERIAS PARA TRAVIESAS POR

REGIÓN

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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

2

TABLA 3MADERAS DURAS MEZCLADAS DEL NORTE

Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación PermeabilidadOlmo 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

30

Fuente: Mississippi State University

3

UN RESUMEN DE LAS MADERASCOMERCIALES USADA COMO

MATERIA DE TRAVIESAse debe considerar el hecho de quelos pinos del sur son, generalmente,más bajos de densidad que losrobles y las maderas durasmezcladas y pues no resistiráncizallaje al mismo grado. Por eso lasmaderas más densas sonespecificadas para las vías primariasde alta densidad.

MADERAS BLANDASORIENTALES YOCCIDENTALES

El quinto y el sexto grupo demaderas que son usadas para hacertraviesas consisten de muchasespecies de las regiones del este y deloeste de Norteamérica. Hay seismaderas de la región este y treceespecies del área occidental.Información de las locaciones decrecimiento y de permeabilidad esdada en tablas 6 y 7 por los dosgrupos respectivos de maderasblandas.

De las maderas blandas del este,cedros blancos, abetos, tsugas,piceas, y alerce orientales tienenutilidad muy limitado en cuanto aser traviesas para una vía primaria.Sin duda, hay algo de uso de lasmaderas blandas del este en aquellasregiones cerca del área local decosecha.

Estas maderas se usarían más para laconstrucción de vías secundarias ypara maderas de puentes. Seconsidere que todas las maderasblandas del este son difíciles paratratar con conservantes como lacreosota. Aun la albura de tsugaoriental es difícil tratar y, con estaespecie, es necesario hacerincisiones, no solo para ayudar secarla traviesa, sino para mejorar lapenetración de los conservantes.

32

ABETO DE DOUGLASLa única madera usada para las

traviesas ya para mencionar es elabeto de Douglas. Es la única especiecon los datos de locación decrecimiento y de permeabilidaddados en la tabla 8. Sin embargo, haydos tipos de abeto de Douglas – de lacosta y las entre montañas. Lavariedad costal es consideradomoderadamente tratable; mientras latipa entre montaña es muy difíciltratar. El tratamiento de abeto deDouglas con creosota requiere hacerincisiones en las traviesas y maderaspara la penetración de conservantesuficiente.

Esta especie de madera es una quese refiere como teniendo “alburaflaca”; usualmente no más que unapulgada de grueso, pero en árbolesde segundo crecimiento de tamañocomercial la albura puede alcanzarhasta tres pulgadas de grueso. Elalcance de los abetos de Douglas esdesde las montañas rocosas hasta lacosta pacífica y desde México hastael centro de Colombia Británica.Cantidades considerables de estaespecie de madera se encuentracomo traviesas para el uso en víasprimariamente en Canadá y en eloeste de los Estados Unidos. Losabetos de Douglas también han sidousados extensivamente para hacerpuentes.

3

TABLA 5

PINOS DEL SUR

Locación Permeabilidad

II,III 2II,III 2II,III 2

II,III 2

II,III 2

TABLA 6

MADERAS BLANDAS ORIENTALES

Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Permeabilidad

Piceas Orientales (Picea spp.) I,II,IV 3Alerce Tamarack \(Larix laricina) I,II,IV 3Tsuga Oriental (Tsuga canadensis) I,II,IV 3Abeto Balsámico (Abies balsamea) I,II,IV 3Tuya Occidental (Thuja occidentalis) I,II,IV 3Falso Ciprés Blanco (Chamaecyparis thyoides) I,II,IV 3

Nombre Comercial de Madera (Especie)Pino Echinata (Pinus echinata)Pino Taeda (P. taeda)Pino de Hoja Larga (P. palustris)

Pino Ellioti (P. elliottii)Pino de Virginia (P. virginiana)

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TABLA 7MADERAS BLANDAS OCCIDENTALES

Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Per

Pino Blanco Occidental (Pinus monticola) III,V,VI,VII

Pino Huyoco (P. flexilis) III,V,VI,VIIPino de Jeffrey (P. jeffreyi) III,V,VI,VIIPino Contorto (P. contortai) III,V,VI,VIIPino Ponderosa (P. ponderosa) III,V,VI,VIIPícea de Engelmann (Picea engelmannii) III,V,VI,VII

Alerce Occidental (Larix occidentalis) III,V,VI,VIIFalso Ciprés de Lawson (Chamaecyparis lawsoniana) III,V,VI,VIIAbeto del Colorado (Abies concolor) III,V,VI,VII

Abeto Gigante (Abies grandis) III,V,VI,VIISecuoya Roja (Sequoia sempervirens) III,V,VI,VII

Tsuga Heterófila (Tsuga heterophylla) III,V,VI,VIITuya Gigante (Thuja plicata) III,V,VI,VII

Nota a pie * - como indicado, no se encuentra ningún referencia sobreespecies de Madera y la habilidad de tratar el duramen

TABLA 8Abeto de Douglas

Nombre Comercial de Madera (Especie) Locación Per

Tipo Costal (Pseudotsuga menzeisii) VITipo de Entre montañas (Pseudotsuga menzeisii) VI

meabilidad

**313

3*3

31

24

estas

meabilidad

24

*

3

EJEMPLOS DE SECCIONES DE ESPECIESDE MADERA BLANDA

36

Fuente: Mississippi State University

3

LA TRAVIESA FABRICADA DEMADERA

En una sección anterior de estemanual, “¿Por qué tratar la maderacon conservante?”, la declaraciónfue hecha que la madera es la únicamateria de construcción que es unrecurso renovable. Los libros dehistoria y varias citaciones deliteratura hacen muchas referenciasa la madera como una materiaantigua de construcción. A ilustraralgunos ejemplos concerniente a laimportancia de la madera en eldesarrollo de este país, algunospuntos breves son ofrecidos.

* Las cabañas de madera típicasde la época temprana de lafrontera requerían más omenos 80 troncos, tambiéncon pedazos de madera máspequeños. Tejas de maderashake y estacas de maderafueron usados para mantenerunido la estructura.

* Durante los principios delsiglo 18, colonizadores en lavalle Conestoga dePensilvania construyeron uncarro casi completamente demadera. Los carros deConestoga transportaronprovisiones fletes por toda laparte oriental del país.

* Barcos, puentes, y callesfueron hechos de madera. Lacalle de “tablas de madera”iba entre Nuevo York yNewark sobre Pantanomojado. Durante el siglo 19,

dos mil millas de calle fueronconstruidos en los estados deNuevo York, Michigan yWisconsin, y otros estados delmedio oeste tenían sistemasextensivos también. Enalgunos estados, comoAlabama, calles de tablademoraron la venida de losferrocarriles.

* La madera fue la materiapredominante de construcciónaun en la primera parte delsiglo 20. Porque la madera fueabundante y el recurso vasto demadera parecía no tener fin, laproducción y tratamientoconservador de traviesasllegaron a ser bien establecidosen la industria ferrocarril. Lastraviesas taladas por mano y,subsiguientemente, traviesasaserradas fueron producidassegún dimensiones de cortetransversal estándares (enpulgadas) – 6X7, 7X7, 7X8, y7X9. La longitud de la traviesade madera dependía en lasespecificaciones de cadaferrocarril; eventualmentecambiando a un longitudestándar aceptable de ó ocho ymedio pies ó nueve pies.

La traviesa de madera, pues, tienedimensiones físicas específicas conmedidas específicas. Además, lasespecificaciones para traviesas demadera como citado por la

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Asociación Estadounidense deIngeniería de Ferrocarriles yMantenimiento de Vías (AREMA)Manual for Railway Engineering,Sección 3.1.1.2.1 Calidad General:

“Salvo lo proveído de aquí yadelante, todas traviesasestarán sin defectoscualquieras que puedenreducir su fuerza odurabilidad como traviesa,como descomposición,grietas largas,acebolladuras largas,inclinación de las fibras, ograndes o numerososhuecos o nudos.”

3

LA TRAVIESA FABRICADA DEMADERA

Para poner más énfasis en laimportancia puesto en lascaracterísticas físicas, una cita de lamisma manual de AREMA essacado de Sección 3.2.1.2.2Resistencia a Desgaste:

“Al ser pedido así, traviesasde árboles de hojasespinadas serán de maderacompacta hasta el cuarto dela cima, donde cualquierpulgada de cualquier radiode la médula tendrá seis omás anillos de crecimiento.”

El propósito de este dialogo es quela madera es una materia estructuralmuy importante, y cuando se usabasolamente para las traviesas,históricamente, las característicasfísicas han sido la consideración másimportante.

La traviesa de madera es hoy en díaconsiderada Traviesa de MaderaFabricada con sus propiasespecificaciones basados en data depruebas de fuerza estructural. Dadosen Tabla 9 son las características defuerza por los siete tipos de maderaaserrada sólida que son usados en laproducción de traviesas:

— Robles

— Maderas Duras Mezcladas delNorte

— Maderas DurasMezcladas del Sur— Pino Amarillo del Sur— Maderas Blandas Orientales

— Maderas Blandas Occidentales

— Abeto de Douglas

Esta nueva especificación paralas traviesas de madera es bajodesarrollo por la Asociación deTraviesas para Vías Férreas(RTA), en cooperación conAREMA, para proveer datos alos ingenieros que deseen usarlos datos en el diseñoestructural del “sistema de víasferrocarriles”. Además, la RTAtrabajará en cooperación conlas instalaciones de fábricaspara proveer información defuerza estructural de Materiasde Madera Compuesta.

Dos ejemplos de Materias deMadera Compuesta serían la maderalaminada con pegador y productos demadera laminada de fibras paralelas.Actualmente, un ejemplo de unamateria comercial es Trus-Joist’sParallam ®. Estos productosfabricados pueden ser hechos demuchas especies de madera diferentesy fabricadas para cumplir concaracterísticas de fuerza específicas.

40

4

LA TRAVIESA FABRICADA DE MADERA

42

PROPIEDADES MATERIALES DEMATERIAS DE TRAVIESAS DE MADERA

SÓLIDAS ASERRADASLa madera es una materia

extremadamente versátil y eficazpara usar como traviesaferrocarril. Sin embargo, laspropiedades claves de maderavarían con la especie de madera.Para dejar por el uso potencial deun rango amplio de tipos dearboles, las propiedades de latraviesa presentadas en estasección han sido divididos en sietecategorías de madera como dadoen la tabla 10.

Una especie representante demadera fue usado para cadacategoría. Las propiedadesmateriales dadas en la tabla 9representan un valor “mínimo”para cada categoría (a menos que senota de otra cosa). Eso es para dejarpor el uso de estas propiedades enlas calculaciones de diseño. Losvalores son basados en unacolección de data de propiedades dematerias, para incluir un ejemplo dedata de la manual y la data depruebas completas de las traviesas(con ajustamientos pararecompensar por las diferencias).

Una explicación para los valoresde las propiedades de Maderadados a la tabla 9 son lossiguientes:

*Las dimensiones son basados enlas especificaciones de AREMAque deja que una reducción de ¼pulgada de ancho y de profundidad.* El volumen es calculado por

las dimensiones.

* La densidad es basado en 40%contenido de humedad(determinado por el volumentras de ser desecado en elhorno). 112,13 kg/m3 decreosota fue añadido a ladensidad y la total de esa fuereducida por 10% para justificarlas variaciones en los valores enla tabla de propiedadesmateriales y en el proceso detratamiento.

4

* El peso es la densidadmultiplicado por el volumen.

* El segundo momento de área escalculado de las dimensionespredefinidas y una cortetransversal cuadrado.

* Sección de modulo fuecalculado por dimensiones ycortas transversalesrectangulares.

* Módulo de Elasticidad (MOE) sebase 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). Noventa por ciento delvalor calculado se usa paradeterminar un valor “mínimo”para propósitos de diseño.

* Módulo de Rotura (MOR) se baseen valores “verdes” más 10% dela diferencia entre los valoresverdes y los valores secos (parajustificar el hecho que el exteriorde la traviesa es más seco que elinterior del mismo). Noventa porciento del valor calculado se usapara determinar un valor“mínimo” para propósitos dediseño.

* Prueba de Compresión de Placasde Asiento se base en valores“verdes” más 10% de ladiferencia entre los valoresverdes y los valores secos (parajustificar el hecho que el exteriorde la traviesa es más seco que elinterior del mismo) y en data dela manual por

44

PROPIEDADES MATERIALES DEMATERIAS DE TRAVIESAS DE MADERA

SÓLIDAS ASERRADAScompresión perpendicular alas fibras. Noventa por cientodel valor calculado se usapara determinar un valor“mínimo” para propósitos dediseño

* Prueba de Dureza Superficialse base en valores “verdes”más 10% de la diferenciaentre los valores verdes y losvalores secos (para justificarel hecho que el exterior de latraviesa es más seco que elinterior del mismo) y en datade la manual por durezaperpendicular a las fibras.Noventa por ciento del valorcalculado se usa paradeterminar un valor“mínimo” para propósitos dediseño.

* Esfuerzo de flexión estática esuna calculación teoréticabasada en el (MOR) y elmódulo seccional.

* La flexión (que es un términomás justo que rigidezflexional) es una calculaciónbasado en una carga aplicadade 10,000 libras y una trochade sesenta pulgadas.

* Los valores de resistencia lateralse basen en unas pruebas demercado hechos por el

Departamento de TransportaciónEstadounidense, VolpeTransportation Systems Center,usando pruebas de empuje detraviesa singular. Los resultadosson basados en un valor“mínimo” de vías consolidadas.Para justificar las diferenciasentre la densidad (el peso), 50%de resistencia lateral varíalinealmente como un función delpeso de las traviesas, usandomaderas duras mezcladas comouna base de referencia. Parajustificar el componenterelacionado de resistencia lateralde no-peso (debido a efectossecundarios y efectos del fin queno cambian el peso), solo 50%de la resistencia se varía con elpeso, mientras la resistencialateral que queda mantenido

constante.

4

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

46

Materias Híbridas Fabricadas deCombinación

La traviesa sólida aserradatratada con creosota, que fuediscutido anteriormente en estasección, ha tenido una vida útilpromedio de más que treintaicincoaños. Hasta hoy en día, continúa serel componente vial mayor quesujete las vías de acero juntos.Estas traviesas sólidas aserradastratadas sin dudas continuaráncomo materia preferida por losferrocarriles.

En los principios de este siglo, eltipo de traviesa usada por losferrocarriles progresó desde unatraviesa cortada por mano, sin sertratado, hasta la traviesa sólidaaserrada y tratada con creosota.Pues puede ser justo que mientrasentremos un nuevo siglo, haynuevas progresiones ocurriendo enel campo de tecnología de madera.La Asociación de Traviesas paraVías Férreas, por medio de suComisión de Investigación yDesarrollo, continúa tener un papelde liderazgo en coordinar proyectossignificantes de investigación enesta área. Estos incluyen laevaluación de: especies de maderaspoco-utilizadas, clavija de maderalaminada, madera laminada conpegamento, madera con fibrasorientadas paralelamente, ymaderas laminadas con fibrasreforzadas para uso como materiade traviesa.

Por falta de término mejor, todasde estas materias deben ser llamados

productos de madera “híbrido”. Sejuntan adhesivos estructurales,fibras poliméricas, y madera envarias combinaciones para proveeruna madera fabricada que sea unamateria estructuralmente adecuadapara las traviesas. Es un hecho quealgunos de estos productos híbridosya son usados por los ferrocarrilesen aplicaciones que varíanampliamente.

Dados en Tabla 10 son los datospor los productos de madera sólidaaserrada y fabricada. Sin embargo, senecesita notar, por causa del hechoque estos son productos de madera“fabricadas” – es decir, maderaslaminada con pegamento, etc. – quelas características de esfuerza puedenser “ajustadas” al variar la densidad,especie de madera, y laorientación/uso de materias demadera. Por eso, no es posibleproveer data de pruebas estructuralespor todas las variaciones. Sinembargo, se puede asumir que lameta es “fabricar” propiedades deesfuerza que serán mejores queproductos sólidos serrados, mientrasconsiderando las económicas.

La madera es un recursorenovable, pero la madera más largade crecimiento viejo, que en unaépoca fue abundante, es cada vezmenos accesible a cosechar. Arbolesde segundo crecimiento y tercerocrecimiento que son actualmentecosechados típicamente son menoresde diámetro. Mientras la mayoría detraviesas producidas seguirán siendo

4

materia sólida aserrada por el futuroprevisible, los cambios ocurriendo enel manejo del recurso requeriráncada vez más utilización de especiesalternativas y productos híbridos demadera fabricada. Mientras lademanda para las traviesas continúa,es realístico esperar que la traviesahíbrida fabricada de madera tenga unfuturo 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 43-45Sistema de Categorías de Uso, Estándar- UC4 “Traviesas yTraviesas de Cambio- Tratamiento Conservante por el ProcesoA Presión”

4

Especificaciones para

Traviesas de Madera(Revisión más recién desde Enero 2003)

Estas especificaciones fueron desarrolladospor una comité junto de la Asociación deTraviesas para Vías Férreas y la AsociaciónEstadounidense de Ingeniería de Ferrocarriles yMantenimiento de Vías,y son igualesacapítulo 30dela manual de AREMA para la fabricación deferrocarriles. Esta publicación no incluye muchosotros requisitos de las especificaciones deAREMA.

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 elcuidado pos-tratamiento de conservante. Estádisponible de AREMA Publications Department,8201 Corporate Drive, Suite 1125, Landover, MD20785, por $125 (precio para los que no sonmiembros es $150) para solo capítulo 30 ó $425(precio para los que no son miembros es $650) parala manual entera. Los precios son sujetos a sercambiados sin notificación.

3.1.1 ESPECIFICACIONES PARATRAVIESAS DE MADERA

NOTA: Para especies de la costa este essugerido que se apliquen las reglas de cuestade W.C.L.B.

3.1.1.1 MATERIA

3.1.1.1.1 Tipos de Madera*

Antes de fabricar traviesas, los que lasproducen determinarán cual de los siguientes tiposde madera adecuada para ser traviesas seránaceptados:

Fresnos Eucaliptos Robles

Hayas Almeces Pinos

Abedules Tsugas Álamos

Catalpas Pacanas Secuoyas

Cerezos Alerces Sasafrás

AbetosDouglas

Robinias Piceas

Olmos Arces Plátanos

Abetos Moruses Nogales

*Cada ferrocarril especificará solamente eltipo de Madera que desea usar. Otros no seránaceptable a menos que son por pedidoespecial.

3.1.1.2 REQUISITOS FÍSICAS

3.1.1.2.1Calidad 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.

3.1.1.3.1 Dimensiones

Traviesas serán de 8'-0", 8'-6", ó 9'-0" delongitud 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 tamañosespecificados. Las Traviesas que sobrepasan estasdimensiones por más que 1” serán rechazados. Elgrado de cada traviesa será determinado al puntode lo más desgaste sobre la superficie se arriba dela traviesa entre las áreas que sostienen las raíles.Las áreas que sostienen los raíles son lassecciones entre 20” y 40” del centro de la traviesa.La cima de la traviesa será la superficie másestrecha y/o la superficie horizontal lo más lejosdel corazón o centro de la medula.

Todas las áreas que sostienen los raíles semedirán así: traviesas de grado 7” serán 7” x 9”de corte transversal con un máximo de desgastede 1” en las áreas arribas que sostienen los raíles.Un máximo de 20% de las traviesas en unacantidad dada puede ser aserrada de maneracuadrada a 7” x 8” de corte transversal sindesgaste en las áreas que sostienen los raíles. Unatraviesa de grado 6” será 6” x 8” de cortetransversal con un máximo de desgaste de 1” enla áreas arribas que sostienen las raíles. Para lastraviesas de grado de 6” y 7”, desgaste serápermitida en la superficie al fondo mientras que nosobrepasa 1” en ningún punto.

3.1.1.4 INSPECCIÓN

3.1.1.4.1 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 seránentregados como inspeccionados, a la cuenta delproductor.

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 y3” de profundidad afuera, las secciones de latraviesa de entre 20” y 40” del medio. Huecosnumerosos son cualquier cantidad que igualan unhueco grande en su efecto dañino. Tales huecospueden ser causados en fabricación o de otramanera.

3.1.1.4.5 Nudos

Adentro de las áreas que sostienen los raíles, unnudo 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

3.1.1.4.8 Grieta

Una grieta es una separación de la Maderacausado 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 serárechazada.

3.1.1.4.9 Inclinación de fibras

Menos 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 Corteza

Un bolsillo de corteza es un pedazo de cortezaparcialmente o enteramente encerrado en laMadera. Bolsillos de corteza serán permitidosdado que no son más que 2” bajo la superficie y/o10” de longitud.

3.1.1.4.11 Defectos Mecánicos

Toda 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 rectocuando una línea recta de un puntoen un extremo hasta un puntocorrespondiente en el otro extremono es más que 1 ½” de la superficieen todos puntos.

b. Una traviesano es aserradabiencuando las superficies son cortadascon muescas más que ½” deprofundidad, o cuando lassuperficies no son planos.

c. Las caras de arriba y de abajo seránconsiderados paralelo si cualquierdiferencia en los lados o extremos noexceden1/8”.

d. Para que las placas de asiento seanpropiamente asentados, losextremos de las traviesas tienenque ser planos, y seránconsiderados cuadrados con unextremo inclinado de hasta ½”,que iguala una peralte de 1 en 20.

3.1.1.2.2 Resistencia al Desgaste

Al ser pedido así, traviesas de árboles dehojas 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 DISEÑO

Categorías 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.

El procedimiento ilustrado en los diagramasde arriba será usado en determinar la longitud deuna acebolladura. Una que es no más que 1/3 laanchura de la traviesa será aceptable, dado queno extienda más cerca que 1” a ningunasuperficie.

3.1.1.4.7 Rajadura

Una rajadura es una separación de laMadera extendiendo desde una superficie a unaopuesta o adyacente. No cuente el punto comosuperficie al medir la longitud de una rajadura.En traviesas sin ser sazonadas, una rajadura de nomás que 1/8” de anchura y/o 4” de longitud esaceptable. En traviesas sazonadas, una rajadurade no más que ¼” de anchura y/o más larga quela anchura de la superficie sobre la cual ocurre esaceptable. En traviesas sazonadas, una rajaduraque sobrepasa el límite es aceptable, dado que laslimitaciones de las rajaduras y aparatos de anti-rajadura son aprobados por el cliente yapropiadamente aplicados.

Especificaciones para

Traviesas de 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 General

Salvo lo proveído de aquí y adelante, todas

traviesas estarán sin defectos cualquieras que

pueden reducir su fuerza o durabilidad como

traviesa de cambio, como descomposición,

grietas largas, acebolladuras largas, inclinación

de las fibras, o grandes o numerosos huecos o

nudos.

3.2.1.2.2 Resistencia al 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.

3.2.1.3 DISEÑO

3.2.1.3.1 Dimensiones

Toda traviesa verde o no desecado se medirá

en corte transversal un mínimo de 7” en grosor de

los lados y 9” en anchura de las caras. Un máximo

de 1” de desgaste es permitido en las caras de

arriba o de abajo adentro de las áreas que sostienen

los raíles, las cuales son definidas como la sección

adentro de 12” de cada extremo de la traviesa.

Traviesas de cambio desecado o tratado pueden ser

¼” bajo las dimensiones especificados para el grosor

y la anchura, o no más que 1” sobre las dimensiones

especificado. Longitudes y tolerancias de longitud

serán especificadospor el cliente.

Todas dimensiones de grosor y de anchura de

las caras se aplican al área que sostiene los raíles.

Todas determinaciones de anchura de cara serán

hechas en la cima de la traviesa de cambio, que es

la cara horizontal más angosta. Si las dos caras

horizontales son de anchura igual, la cima será la

cara con el duramen más angosta o la cara sin

duramen.

3.2.1.4 INSPECCIÓN

3.2.1.4.1 Lugar

Traviesas serán inspeccionadas a puntos

adecuados como es especificado en el trato de

compra del ferrocarril.

3.2.1.4.2 Manera

Inspectores harán una examinación

razonablemente minucioso de la cima, el fondo,

los lados y los puntos de cada traviesa. Cada

traviesa será juzgada independientemente, sin

cuento de las decisiones hechos sobre las otras de

la misma porción. Traviesas transportadas por

maderada que son demasiado desordenados para

examinaciones serán rechazadas. Traviesas

manejadas por una montacargas serán entregados

como inspeccionados, a la cuenta del productor.

3.2.1.4.3 Descomposición

Descomposición es la desintegración de la

substancia de la Madera por cause de la acción de

los hongos que destruyen la Madera. La “mancha

azul” no es descomposición y es permisible en

Madera cualquiera.

3.2.1.4.4 Huecos

Un hueco grande es uno que es más que ½” de

diámetro y 3” de profundidad adentro, o más que ¼

de la anchura de la superficie sobre que aparece y 3”

de profundidad afuera, las secciones de la traviesa

de entre 20” y 40” del medio. Huecos numerosos

son cualquier cantidad que igualan un hueco grande

en su efecto dañino. Tales huecos pueden ser

causados en fabricación o de otra manera.

3.2.1.4.5 Nudo

Un nudo grande es uno cuyo diámetro

promedio excede ¼ la anchura de la superficie

sobre la cual aparece; pero tal nudo puede ser

permitido si ocurre fuera de la sección adentro 12”

del extremo de cada traviesa. Nudos numerosos

son cualquier número que iguala un nudo grande

en efecto dañino.

3.2.1.4.6 Acebolladura

Una que no es más que 1/3 la anchura de la

traviesa será permitida. El procedimiento y los

diagramas mostrados en 3.1.1.4.6 para traviesas

también se aplicarán a traviesas de cambio para

medir la longitud de una acebolladura.

3.2.1.4.7 Rajadura

Una rajadura es una separación de la Madera que

extiende de una superficie a una opuesta o

adyacente. No cuente el extremo como una

superficie 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” de

longitud es aceptable. En una traviesa de cambio

desecado o tratado, una rajadura de no más que ¼”

de anchura y/o más larga que la anchura de la cara

sobre la cual ocurre es aceptable. Una rajadura que

excede el límite es aceptable, dado que las

limitaciones de rajaduras y aparatos de anti-rajadura

son aprobados por el cliente y apropiadamente

aplicados.

3.2.1.4.8Grieta

Una grieta es una separación de la Madera

causado por la desecación que aparece solamente

sobre una superficie. No cuente el punto como una

superficie al medir la longitud de la grieta. Traviesas

con grietas continuos cuya profundidad en una

traviesa completamente desecado y/o tratado es más

que ¼ el grosor y más larga que ½ la longitud de la

traviesa será rechazada.

3.2.1.4.9 Inclinación de Fibras

Menos 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 Corteza

Un bolsillo de corteza es un pedazo de cortezaparcialmente 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, aserrado

de manera cuadrado, cortada cuadradamente en los

extremos, ser paralelo en la cima y la pie, y toda la

corteza tiene que ser enteramente removido.

Cualquier traviesa que no cumpla con las

características de buena fabricación siguientes será

rechazada:

a. Una traviesa será considerado recto cuando

una línea recta de un punto en un extremo hasta un

punto correspondiente en el otro extremo no es

más que 2” de la superficie en todos puntos.

b. Una traviesa no es aserrada bien cuando las

superficies son cortadas con muescas más que ½”

de profundidad, o cuando las superficies no son

planos.

c. Las caras de arriba y de abajo serán

considerados paralelo si cualquier diferencia en los

lados o extremos no exceden 1/4”.

d. Para que las placas de asiento sean

propiamente asentados, los extremos de las

traviesas tienen que ser planos, y serán

considerados cuadrados con un extremo inclinado

de hasta ½”, que iguala una peralte de 1 en 20.

3.2.1.5 ENTREGA

3.2.1.5.1 En Local de Ferrocarril

Las traviesas serán entregadas y apiladas como

especificado en el trato de compra del ferrocarril. Si

las traviesas son de ser inspeccionadas, tienen que ser

colocados para que todas estén accesibles al

inspector.

3.2.1.5.2 Riesgo, Rechazo

Toda traviesa es por el cuento y riesgo del

propietario hasta que sea aceptado. Toda traviesa

rechazada será removida dentro de un mes

después de ser inspeccionado.

3.2.1.5.3 GruposdeEspeciesparaDesecaciónyTratamiento

Traviesas de cambio serán agrupados como

mostrado abajo para desecación por aire o

desecación artificial y tratamientos de conservante

subsecuentes. Solamente los tipos de madera

nombrados en un grupo pueden ser procesados

juntos.

GrupoTa Grupo TbRobinia AbetosdeDouglas SecuoyasRobiniadelaMiel Abetos PiceasRoblesRojos Tsugas

Robles Blancos Alerces

NogalNegro Pinos

GrupoTc Grupo TdEucaliptos Fresnos Olmos

Hayas Arces Duros

Abedules PacanasCerezosArces BlandasNogal Blanco

3.2.1.6 TRANSPORTE

Traviesas transportadas en camiones o barcos

serán separados ahí según los grupos de arriba o

longitudes si son inspeccionados antes de ser

cargados, o como puede ser estipulado en el

contrato o formulario de compra para ellas.

53

Especificaciones para

Traviesas de Grado Industrial(Revisión más recién desde Enero 2003)

Estas especificaciones fueron desarrolladospor una comité junto de la Asociación deTraviesas para Vías Férreas y la AsociaciónEstadounidense de Ingeniería de Ferrocarriles yMantenimiento de Vías, y son iguales a capítulo 30 dela manual de AREMA para la fabricación deferrocarriles.

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.

Traviesas desecados o tratados pueden ser 1”

más angosta o ½” más delgada que los tamaños

especificados. Grosor y anchura no pueden variar

más que 1” de extremo a extremo. El cuerpo de la

traviesa puede ser no cuadrado por no más que 1”

por la longitud. La longitud de 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 o la falta de

Madera (véase 3.9.1.3 para lo permitido).

3.9.1.4.2 Descomposición

Un nudo descompuesto más que ¾” en

diámetro será rechazado adentro del área que

sostiene los raíles. También, descomposición

incipiente ligera puede ser permitido si la traviesa, en

general, es básicamente de buena calidad.

Descomposición es permitido fuera del área que

sostiene los raíles si el área descompuesta no excede

2” en diámetro. Traviesas con descomposición hasta

2” en diámetro que aparece en los dos extremos

serán rechazadas.

3.9.1.4.10 Defectos Mecánicos

Toda traviesa tiene que ser recto y paralelo

de cima y pie. Cualquier traviesa que no cumpla

con las características de buena fabricación

siguientes será rechazada:

a. Una traviesa será considerado recto cuando

una línea recta de un punto en un extremo hasta un

punto correspondiente en el otro extremo no es

más que 2” de la superficie en todos puntos.

b. La cima y pie serán considerados paralelo si

cualquier diferencia en los lados o extremos no

exceden 1”.

c. Una traviesa no es aserrada bien cuando las

superficies son cortadas con muescas más que 1”

de profundidad.

d. Para que las placas de asiento sean

propiamente asentados, los extremos de las

traviesas tienen que ser planos, y serán

considerados cuadrados con 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 las producendeterminarán cual de los siguientes tipos de maderaadecuada para ser traviesas serán aceptados:

Fresnos Eucaliptos Robles

Hayas Almeces Pinos

Abedules Tsugas Álamos

Catalpas Pacanas Secuoyas

Cerezos Alerces Sasafrás

AbetosDouglas

Robinias Piceas

Olmos Arces Plátanos

Abetos Moruses Nogales

3.9.1.2 General

Todos procedimientos en cuanto a calidad,

fabricación, inspección, transporte, y entrega

cumplirán completamente con los especificados

para traviesas de grado en parte 1,

Consideraciones Generales a menos que sean

aceptados por la información contenido en esa

parte.

3.9.1.3 Clasificación y Diseño

Los tamaños, longitudes, caras mínimas y

tolerancias siguientes son permitidos:

Grado Dimensiones Caras Mínimas Permitidas

6" IG 6"x 8" x 8’0"/8’6" cara de 6" decima o pie

7" IG 7"x 8" x 8’0"/8’6" cara de 6" decima o pie

7"IG 7"x 9" x 8’0"/8’6" cara de 6" de cima opie

Los requisitos de caras mínimas de arriba

aplican a las áreas que sostienen los raíles, que son

las áreas adentro de 20” y 40” del medio de la

traviesa de grado industrial. Fuera de las áreas que

sostienen los raíles, desgaste será limitado a la mitad

de la anchura de la cara de la cima o pie de la

traviesa. El grado de cada traviesa será determinado

al punto de más desgaste, de cima o pie, adentro de

las áreas que sostienen los raíles. (La cima es

definida como la cara horizontal más lejos del

duramen o del centro de médula).

3.9.1.4.3 Huecos

Traviesas que tengan huecos sobre cualquier

superficie adentro de las áreas que sostienen los

raíles que son más que ½” en diámetro o más que 3”

de profundidad serán rechazadas. Huecos sobre

cualquiera superficie fuera de las áreas que sostienen

los raíles que son más que 3” en diámetro o más

profundo que 4” serán rechazadas.

3.9.1.4.4 Nudos

Unnudo másque3”en diámetro adentro delas

áreasquesostiene los raílesno serápermitido.

3.9.1.4.5 Acebolladuras

Traviesas desecado o tratado con acebolladuras

que tienen una longitud en la corte transversal más

que 5” o que extienden adentro de 1” de cualquier

superficie serán rechazadas. Medidas de longitud

serán tomadas usando 3.1.1.4.6 como guía.

3.9.1.4.6 Rajaduras

Una rajadura es una separación de la Madera

extendiendo de una superficie a una opuesta o

adyacente – sin contar los extremos como

superficies. Una traviesa desecado o tratado con

una rajadura más que ½” de anchura o 11” de

longitud será rechazada con o sin una placa de

asiento.

3.9.1.4.7 Grietas

Una grieta es una separación de la Madera por

cause de desecación que aparece solamente sobre la

superficie – sin contar el extremo como una superficie.

Grietas de desecación más que 2” de profundidad o

¾” de anchura serán rechazadas como traviesas de

gradoindustrial.

3.9.1.4.8 Grano Entrecruzado o Espiral

Salvo en las especies que tiene grano

entrelazado, traviesas que tiene grano entrecruzado,

inclinado, o de forma espiral más que 2” en 15” de

longitud serán rechazadas.

3.9.1.4.9 Bolsillos de Corteza

Bolsillos de corteza no serán aceptables si son

más que 2” de profundidad o más que 10” de

longitud en cualquier lugar en la traviesa.

55

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

TODAS LAS ESPECIFICACIONES DE LA ASOCIACIÓN DE MADERA PRESERVADA AMERICANASON PUBLICADAS CON PERMISO

ESTÁNDAR DE 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)

56

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 siguientesrequisitos detallados.

Materia Nueva Materia Ya Usada

NoMenosQue

NoMásQue

NoMenos

Que

NoMásQue

2.1 Agua, % por Volumen –– 1,5 –– 3,02.2 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 65,0

Hasta 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 losmétodos estándares 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 DE 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)

57

P2-01

ESTÁNDAR DE SOLUCIÓN DE CREOSOTA

1. La materia será de un producto puro de alquitrán de hulla derivado enteramente de alquitrán producido por lacarbonización de carbón bituminoso. Puede ser o un alquitrán de hulla ya destilado o una solución de alquitrán dehulla en un alquitrán de hulla ya destilado.

2. La materia nueva y la materia ya usada en las operaciones de tratamiento conformarán a los requisitos detalladossiguientes.

Materia Nueva Materia Ya Usada

NoMenosQue

NoMásQue

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 1,130Fracción 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 los métodosestándares 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 para remover, sinprejuicio causado por una falta de uso y obsolescencia, un requisito de residuos de coque de petróleo, y reafirmadocon correcciones menores editoriales en 2001.

ESTÁNDAR DE 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)

58

P3-01

ESTÁNDAR PARA SOLUCIONES DECREOSOTA Y PETRÓLEONota: AWPA Estándar P3-01 consista de una página.

1. Solución de Creosota y Petróleo (CPS) consistirásolamente de proporciones especificados de Creosota queconforman a Estándar de AWPA P1/P13 y de Aceite dePetróleo que conforman al Estándar de AWPA P4.

1.1. Ninguna solución de creosote y petróleo contendrámenos que 50% de tal creosota por volumen ni más que50% de tal aceite de petróleo por volumen.

.

2. La prueba para establecer conformidad con losrequisitos precedentes será hecho en concordancia conel Estándar de la Asociación de Madera PreservadaAmericana A22.

3. Por causa de la exactitud de esta prueba, puede ser queel cliente quiera obtener las materias separadamente yentonces tenerlas mezclada bajo su supervisión.

Estándar P3 fue reafirmado en 2000 y en 2001 con un cambio de formato.

ESTÁNDAR DE 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)

59

P4-03

ESTÁNDARPARALA MEZCLADEACEITEDEPETRÓLEOCONCREOSOTA

1. La mezcla de aceite de petróleo con creosota (Estándar P1/P3) conformará a los requisitos siguientes:

1.1 Densidad 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 Que0.96

No Más Que

1.2Agua 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 lajurisdicción del subcomité de AWPA T-3)

1.INTRODUCCIÓN: Especificación deProducto C cubre el tratamiento con conservantea presión de traviesas y traviesas de cambio.Incluye requisitos de penetración mínimode conservante y de retención para suCategoría de Uso, requisitos especiales, einformación especial.1.1 Las retenciones y penetraciones deconservante asignados a la Categoría de Usoen Especificación de Producto C sonretenciones y profundidades de penetraciónmínimas para el producto, el conservante, y laespecie tratada. Han sido consideradossatisfactorios en su Categoría de Uso.

1.2 Los requisitos para la penetración yretención de conservante asignados acualquier Categoría de Uso para cualquierascombinaciones de conservante o de especiesson igualmente importante para quecualquier producto sea aceptable bajo esteestándar, todos los requisitos listadosincluyendo la penetración y retención deconservante tienen que ser cumplidos.

2.REQUISITOSGENERALES:EspecificacióndeProductoChadeserusadoenconjunciónconelEstándardeAWPAT1,CategoríadeUso:Estándardeprocedimientoytratamiento.

2.1 Refiérase a Sección 4 del Estándarde la Categoría de Uso para losconservantes listado en estaEspecificación de Producto.

2.2 El Marcar. Traviesas serán marcadascon información identificadora, año deproducción, y cualquier informaciónadicional que puede ser especificado por elcliente. Las marcas estarán suficientementeprofundas para que todos los caracteressean plenamente legibles tras tratamiento.Esta marca es para estableceridentificación, ubicación, y propiedad delos productos.

2.3 Calidad de Producto. Traviesas ytraviesas de cambio se conformarán a losrequisitos físicos de las especificaciones

bajo las cuales han sido comprados.Materias serán procesadas en tal manerapara prevenir daño y degradación.

2.4 Limpieza. Traviesas y traviesas de cambioserán suministrados razonablemente libres desedimentos superficiales.2.5 Condicionamiento. Traviesas ytraviesas de cambio estarán adecuadamentedesecadas o condicionadas antes detratamiento.2.6 Fabricación. Traviesas y traviesas decambio deben estar fabricadas en su formafinal antes de tratamiento para eliminarnecesidad cualquiera para la corteza operforación subsecuentemente de laMadera tratada.

2.7 Incisiones. El hacer incisiones esrequerido para el ciprés, el abeto de Douglascostal, Tsuga Heterófila, alerce occidental,abeto de Douglas de entre montañas, pino deBanks, pino contorta, y pino rojo. El hacerincisiones es opcional en los robles ypacanas, maderas duras mezcladas, pinodel 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 conlos requisitos de penetración mostrados en latabla de penetración de la Especificación deProducto C para la especie tratada, la cargaserá aceptada. Con la excepción de roble, sila penetración promedio de las veinte 75 mmbarrenas cumplen con los requisitos depenetración, la carga será aceptada.Instrucciones específicas, o la calculación dela porcentaje de anillos penetrados en robles,son dados en Estándar M2, Parágrafo 5.3.2La retención en traviesas serán determinadospor manómetro. Usuarios que requierenresultas de retención por probación debenreferirse a Especificación 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,traviesas pueden ser desecados por aire. Losprocedimientos de desecación por aire sondados en el Estándar de AWPA M1. Elcontenido de humedad máximo no será másque:

Contenido

deHumedad

Desecación Desecado

Especie (Meses) al Horno(%)Robinia, Roble, Nogal Negro9-14 50Abeto Douglas, Alerce Occ. 5-10 20

Tupelo, Liquidámbar 4-7 40Pino del Sur 3-6 30

Pacana, Otras Maderas Duras 4-10 40

El contenido de humedad de traviesasdesecadas por aire ha de ser obtenido debarrenas de 50 mm sacados del medio entrelos extremos a la mitad de la cara al borde y enel medio de la pila. Desecación por horno espermitido en tal manera que no causa dañoserio. Desecación por el proceso Boulton espermitido para todas especies. Donde seapermitida, la temperatura decondicionamiento por vapor no excederá115OC (240OF). Duración total no excederá 17horas para Pino Ponderosa y del Sur y 3 horas paraPino Rojo, Contorta, y de Banks.Condicionamiento por vapor no es permitido paraotras especies.

8.3.2 Limitaciones de Presión. Presiónmínimo es 850 kPa (125 psig) para lostratamientos negativos. Presiones máximosno excederán:

1750 kPa (250 psig) para Roble, Pacana, ymaderas duras mezcladas

1400 kPa (200 psig) para Pino del Sur, PinoPonderosa 1200 kPa (175 psig) para PinoContorta, Roja y de Banks.

1050 kPa (150 psig) para Abeto DouglasCostal, Abeto Douglas de Entre Montaña,Tsuga Heterófila, Alerce Occidental

8.3.3 Concentraciones Mínimas deConservante La concentración mínima deconservante para pentaclorófenol paratratamiento negativa será 5% m/m. laconcentración mínima de conservante paranaftenato de cobre para tratamiento negativo será0,8% m/m cobre como metal.

8.3.4 Baños de Expansión. Baños de expansiónpara el recubrimiento de conservante y laretardación de desangramiento son permitidos entodas especies de traviesa con tal de que lastemperaturas no excedan las listadas en sección8.3.1

8.3.5 Probación de Retención. La retenciónneta de cualquiera carga no será menos que90% de la retención especificado, pero laretención de 5 cargas consecutivas será por lomenos 100%. Cuando un contrato consta demenos que 5 cargas, la retención neta decualquiera carga no será menos que 95% de loespecificado. La retención de solución deconservante retenido será calculado tras lacorrección del 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 traviesasde cada carga. Si 80% de las barrenas secumplen con los requisitos de penetración, lacarga será aceptada. Para Roble, si la penetraciónpromedio de veinte barrenas de 75mm se cumplecon los requisitos de penetración, la carga seráaceptada.

8.3.6 Requisitos Mínimos de la Penetración de Conservante para Traviesas y Traviesas de Cambio

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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 mmmédulas.

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REFERENCIAS LITERARIAS

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Hoadley, R. Bruce. 1980. UNDERSTANDINGWOOD. The Taunton Press, Newtown, CN.

Hunt, G. M. and G. A. Garratt. 1938. WOODPRESERVATION. McGraw-Hill Company, New York, NY.

Nicholas, D. D., Editor. 1973. WOOD DETERIORATION ANDITS PREVENTION BY PRESERVATIVE TREATMENTS, VolumesI & II. Syracuse University Press, Syracuse, NY.

The Asociación de Traviesas para Vías Férreas (RTA). 2003. SPECIFICATIONSFOR

TIMBER CROSSTIES & SWITCH TIES. Published by The Asociación de Traviesaspara Vías Férreas, Fayetteville, GA

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USDA Agriculture Handbook No. 72. 1974. WOODHANDBOOK: WOOD AS AN ENGINEERING MATERIAL.Superintendent of Documents, Washington, DC.

Webster, P. D. 1992. THE WOOD CROSSTIE..A THREE QUARTERSOF A CENTURY HISTORY. Published by The Asociación deTraviesas para Vías Férreas, Gulf Shores, AL.

Youngquist, W. G. and H. O. Fleischer. 1977. WOOD INAMERICAN LIFE - 1776 - 2076. Forest Products ResearchSociety, Madison, WI.

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ESTA PÁGINA ESTÁ INTENCIALMENTEDEJADO 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 lastraviesas 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 productos

de 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 cualquierotra, es la preparación y elcondicionamiento de la maderaantes del tratamiento. Es necesarioremover la mayoría del agua-librede entre las células de madera. Estetiene que ser hecho para poner elconservante de madera entre lascélulas. Cuando todo el agua-libreha sido removido de entre lascélulas de madera se dice que elpunto de saturación de las fibras hasido alcanzado. Con la mayoría delas especies de madera este punto estreinta por ciento humedad basadoen el peso de la madera al sersecado por horno. Es bajo la puntode saturación de las fibras que lamadera empieza encogerse ydesarrollar grietas y hendiduras.Este ocurre más notablemente, enmaderas grandes como lastraviesas.

El sacamiento de agua puede serlogrado en cuatro maneras: Desecación por horno Desecaciónporaire Desecación de Boulton Condicionamiento por vapor

Desecación por HornoCon respecto a aplicacionesprácticas entre la industria de

traviesas, el proceso dedesecación por horno no esusado para sacar agua demaderas grandes con cortestransversales de seis a ochopulgadas). Hasta ahora, no hasido considerado ser económicoprocesar las materias comotraviesas y otras maderas grandesde 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 lasespecies y el tamaño de las maderas.Por propósitos prácticos, leseparación de especies tiene dosgrupos – los robles y las maderasduras mezcladas (refiérase a laprimera sección de este manual parauna discusión más profundo).Además, algunos ferrocarriles, por

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propósitos de uso, piden que lascompañías de tratamiento segreguenlos robles rojos y los blancos, yposiblemente otras 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 estaslocaciones 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

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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

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 defectograve 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, aun

más 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 delos Estados Unidos, el secar rápidode la madera puede causar grietas yrajaduras severas. El procedimientode condicionar más propio para elsacamiento de agua en estas

regiones es el Proceso Boulton.Además, una ventaja significantedel procedimiento de secar deBoulton es que la materia puede serprocesada rápidamente de lacondición “verde”. Acelera elproceso de secamiento. Como esusado actualmente en la industria, elproceso Boulton puede ser descritoen la manera siguiente:

Las materiales de maderaverdes/mojadas son colocadasen el cilindro de tratamiento

que, entonces, es llenado concreosota caliente. Es importantecubrir completamente lasmaderas con la creosota y que elequipamiento tiene espaciovacío suficiente para lacolección de humedad. Lacreosota es calentado bajo vacíopara sacar humedad de lascélulas de madera. Esimportante 1) saber el contenidode humedad de la madera antesde tratamiento y 2) que toda lamadera adentro del cilindro detratamiento sea uniforme encontenido de humedad.

El operador del tratamientotiene que poder medir lacantidad de agua que ha sidosacado de la carga de lasmateriales de madera. . Ademáshabrá una porción

PREPARATION OF CROSSTIES ANDTIMBERS FOR TREATMENT

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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

volátil de lacreosota que secondensará con elagua.

Estos debe serseparados del aguay las materialesvolátiles deben serrevueltos al tanquede creosota.

Una vez que elproceso Boulton seha completado, eltratamiento depresión de lamadera concreosota puedeproceder. Este proceso será descrito en unasección venidera del papel. Generalmentese considera que el tiempo total del procesoBoulton variará entre seis y diez horas. Lasvariabilidades en el tiempo decondicionamiento dependerán en la especiede madera y la temperatura. Por ejemplo,puede haber variación entre el tiemporequerido para el abeto de Douglas y losrobles. También, una carga de traviesaspara ser “boultonizados” en enero enOntario, 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 en

un tiempo mucho más corto en

comparación a desecación por aire. Resultacon 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 másmoderada 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 la

PREPARATION OF CROSSTIES ANDTIMBERS FOR TREATMENT

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madera más lentamente que el procesode vapor.

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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

El método de condicionamientopor vapor

El proceso final decondicionamiento para sacar aguade la madera antes de tratamientoes conocido como el proceso decondicionamiento de vapor. Alaplicar el proceso decondicionamiento de vapor, comoactualmente se usa en la industria,puede ser descrito de la siguientemanera:Una carga de materiales de pinoverde es colocada en el cilindroy tratada con vapor por muchashoras. El tiempo total paratratar con vapor depende en eltamaño de las maderas. A laconclusión del periodo de tratarcon vapor, un vacío es aplicadopara sacar la humedad de lamadera. Es importante notar que

el tiempo de tratar convapor es dependiente en 1)la temperatura de lamadera 2) dimensiones dela corte transversal de lamadera 3) densidad de lamadera.

Es importante que elvacío sea aplicado lo rápidoposible después que el ciclode tratamiento con vapor escompletado. Cuando latemperatura de la superficiede la madera es bajadosignificadamente, lacantidad de agua promediasacada durante el vacío serámás bajo que si el vacíohubiera sido aplicadoinmediatamente después delciclo de tratamiento convapor.

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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 tiemposvariarán1)conlatemperatura

de la madera y 2) especie de pino ysu densidad.

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

PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

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Las desventajas son los siguientes: Solo una cantidad limitada dehumedad puede ser sacado en el ciclode vapor/vacío

PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

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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 (nóteseque los estándaresde AWPAincluyen tiemposy temperaturasmáximas quepueden ser usadasen el proceso devapor).

PreparaciónMecánica

La primera parte deesta sección se haenfocado en losmétodos de sacar elhumedad de lastraviesas de maderapara condicionarlasantes del tratamientocon la creosota. Sinembargo, esnecesarioretrocedernos y notarlos procedimientosque tienen que serimplementados antesde que los procesosde condicionamientoson iniciados.

Es asumido que las traviesas y lasmaderas para ser condicionadas ysubsecuentemente tratadas han sidoinspeccionadas para el cliente o por

él mismo quien has comprado lamateria. Una inspección “en elblanco” es importante para eliminarlos pedazos que tengan defectos.

Hay un número dedefectos quecausarán que serealice unamatanza selectivade una traviesa.Estos incluyenacebolladuras,desgaste, nudosgrandes,descomposiciónincipiente, yrajaduras y grietasexcesivos. Hay tresprocedimientosmecánicos quesuelen hacer a lastraviesas ymaderas; son lassiguientes:

Aparatosanti-grietas

framing,azolar y barrenar Hacerincisiones

Históricamente,hierros de anti-grieta conocidoscomúnmente como hierro-S y hierro-Ceran usadas para reducir rajaduras delos extremos severos en las traviesasnormales y de cambio. Hoy día unproducto conocido como una placa

PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

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antirajadura también se usaampliamente. Generalmente es creídoque placas antirajaduras son eficaces enreducir la cantidad de rajaduras de losextremos. Placa antirajadurasgeneralmente son insertados en lastraviesas que son determinados por uninspector tener la potencial de hendirsea la punta.

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PREPARACIÓN DE TRAVIESAS YMADERAS PARA TRATAMIENTO

Cuando sea práctica, se debe(frame), azolar y barrenar las traviesas ymaderas antes del proceso detratamiento con presión. El cortar lasmaderas después del tratamiento puedeexponer madera no tratada. Comocostumbre normal, la traviesa normal de7X9 pulgares no será cortada nitaladrada; sin embargo, a menudo puedehaber (considerable framing), etc., quese hará a las traviesas y maderas depuentes. Es importante tener completadotodo este trabajo antes del tratamiento.

El hacer de incisiones de las traviesasy maderas ha sido un costumbre comúnpara usar con aquellas especies que sonresistentes a la penetración deconservantes liquidas. En particular, lasespecies del oeste y de las montañasrocosas, como los abetos de Douglas,han sido pasadas por una máquinaequipada con dientes para cortar queprotruyan de los rodillos. A esto es lo que

se refiere como el proceso de hacerincisiones.

El beneficio primario de hacerincisiones en las maderas que sondifíciles tratar es poder cortar las fibrasy exponer el grano del extremo paradejar penetración del conservante en lamadera. Hay un beneficio adicional. Alhacer incisiones en las traviesas ymaderas grandes en el estado originalverde, es posible lograr unsecamiento/condicionamiento másuniforme de la madera. El uso de hacerincisiones minimiza grietas y rajadurasseveras que ocurren a menudo enmaderas grandes. Es por eso que lamayoría de traviesas hoy son hechoscon incisiones tanto si son resistentes ala penetración de conservantes liquidascomo si no lo son.

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EFECTOS DE LA ESTRUCTURA DELA MADERA SOBRE EL

TRATAMIENTOHay mucha variación en la estructura

de la madera. Las maderas duras sondiferentes de las maderas blandas y entreestos dos grupos las especiesindividuales son diferentes. No es elintento de este manual proveer unalección sobre la tecnología de la madera,no obstante es importante notar algunasde las diferencias estructurales de lamadera que afectan la permeabilidad devarias especies de madera.

Apuntado siguientemente sonalgunas de las características que tienenalguna posibilidad de influir eltratamiento de conservante: Adentro de una especie de madera

específica generalmente se acepta que laalbura es tratada más fácilmente que elduramen. El duramen puede contenergomas, resinas, y materiales extractivas yde pigmenta. Por estas materiales, elduramen es de color más oscuro.

La densidad de la madera no influyesignificadamente la permeabilidad de unaespecie de madera. Haydemasiado deotras consideraciones como los porosabiertos en los robles rojos, tilosisencontrado en los robles blancos, lapresencia de resinas en el duramen devarias maderas blandas.

Las células longitudinales de maderaen las maderas blandas (terminadatraqueidas o fibras que tienen puntoscerrados) ymaderas duras que tienencélulas abiertas puesto punto a punto ysabido como vasijas. Se puede pensar enlas células longitudinales de madera como

un “grupo de pajitas”. Las fibras de lasmaderas blandas tienen punteadurasareoladas en las paredes de las células quedejan que los líquidos pasen fácilmenteentre las células. Las maderas duras notienen este tipo de estructura celular. Lapenetrabilidad del conservante líquidadepende de gran manera en la condiciónde las células longitudinales de estarabiertos o cerrados.

Las diferencias entre la estructuradireccional entre una corte transversalde madera influyen la penetración delíquidos. Junto con la direcciónlongitudinal de las fibras de las célulasde madera previamente mencionadas,hay la dirección tangencial encorriente con los anillos decrecimiento y la tercera direcciónradial que pasan por los anillos decrecimiento 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 definiciónde la punto de saturación de las fibrasfue dado de más o menos treinta (30) %contenido de humedad. Eso es unadefinición importante para tener enmente. Por ejemplo, cuando los arbolesson recién cortados, el verde contenidode humedad para la albura de los abetosde Douglas es 115%; el del duramen en37%. La albura de los robles blancostiene un contenido de humedad de 78% yel del duramen es 64%.

El agua adentro de las células en lamadera llena completamente los espaciosvacíos en la célula. Se llama eso agualibre. Las paredes de las células quedansaturados; pues, el término saturación defibras. Mientras que la humedad essacada de las fibras de la madera, ocurriráuna contracción de la madera. Esimportante controlar esa pérdida dehumedad para minimizar las grietas yrajaduras en la madera. Este hecho fue

ilustrado en las secciones previas en ladiscusión de procesos decondicionamiento y el uso de hacerincisiones en la preparación mecánica delas traviesas y maderas.

La presencia de humedad en lamadera puede ser un factor determinantede permeabilidad. Si la madera no ha sidocondicionada y las células están llenos deagua pues no hay lugar para elconservante de entrar en la madera.Maderas grandes, como las traviesasnormales y de cambios, no tienen quereducir su contenido de humedad hasta elpunto de saturación de las fibras cuandoel tratamiento será la creosota o 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 lamadera puede llegar a ser demasiado

CONTENIDO DE HUMEDAD Y SUEFECTO SOBRE EL

TRATAMIENTOseco.

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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, ¿cuántoagua es 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.

CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN

CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN

Elprocesamientoy tratamientode traviesas demadera, decambio, yotras maderasson algo único.Este productocomo usadopor la industriaferrocarril deNorteaméricahistóricamenteha sido tratado con una solución decreosota que cumple con los requisitosdel Estándar de AWPA P2. También hayocasiones cuando las traviesas y otrosproductos 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 porla industria para tratar a las traviesas ymaderas. En estas regiones deNorteamérica que tienen un clima árido oen las zonas del norte donde son menoresla potencial de descomposición y losataques por insectos, un aceite pesada depetróleo que cumple con el Estándar deAWPA P4 ha sido usado con creosota.Esta solución de creosota y petróleo hasido usada extensivamente por muchosaños para reducir el costo de la soluciónconservante. Ha sido usado primariamenteen el oeste de los Estados Unidos y deCanadá en que las condiciones de uso sonmenos conductivas a la deterioración de la

madera.

Creosotay sussolucionesson losconservantesusadas másampliamente.Las traviesasson tratadaspor presiónusando elmétodo decélula vacía

(Proceso de Lowry o Rueping). Laretención neta de creosota especificadasuele ser entre 96.11 y 160.18 kilogramospor metro cúbico (kg/m3).

Como fue previamente discutida,antes del tratamiento las traviesas demadera y otras maderas tienen que serpropiamente condicionadas para lograrla penetración y retención deconservante deseada. Como referencia,debe ser notada que los varios métodosy procedimientos de condicionamientoestán descritos en el AWPA Book ofStandards. Una copia recién de losEstándares de AWPA debe serfácilmente disponible a cualquier quesea involucrado en el tratamiento y usode traviesas de madera.

Antes de iniciar una discusión delproceso de tratamiento de presión debeser notado que muchos de los clientesdel ferrocarril especifican, y muchas delas plantas de tratamiento que producentraviesas usan, un ciclo de esterilizaciónjusto antes de tratamiento de presión.

CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN

Para lograr esterilización,investigaciones laboratorios hanmostrado que las condiciones decalefacción requerida para matarhongos que destruyen la maderarequieren tanto una temperaturaespecífica como una duración detiempo especifica. También losresultados indican que no es prácticaesterilizar la madera a temperaturasmenos de 150 grados F (65.56 gradosC). La tabla siguiente muestra lastemperaturas y los tiempos para lograresterilización en madera:

CONSERVANTE PARA MADERA YEL PROCESO A PRESIÓN

Sin embargo, se debe ser consideradoque la temperatura requerida es unatemperatura interna y no una externa.Pues el centro de una traviesa de tamaño7 x 9, o cualquier otra madera aserrada,debe alcanzar tal temperatura deseada.Algunos ejemplos son los siguientes:

Alconcluirelprocesodepresión,zarprocedimientosdeposicionamiento; i.e., vacíofinaly,lemente,vapor,rminar si la madera ha sidoiamente tratada usandoedimientos de inspección para la

penetración y retención delconservante.

Una descripción más detallada delproceso de tratamiento de presión ahoraserá dada.

T

100.................. 5

Tiempo (horas) para

10 x 10.............. 81/2

* Nótese que la temperatura inicial de la Madera fue 15.56grados C. con la fuente de calefacción externa a 93.33° C.

El proceso del tratamiento depresión es brevemente bosquejado comolo siguiente:

Condicionar propiamente la maderaque será tratada (los procedimientospreviamente descritos),

Determinar el proceso de presión queha de ser usado. Célula o llena o

empecondposib

Detepropproc

emperatura (C) Tiempo (minutos)65,56 .............. 7576,66............... 3082,22............... 2093,33............... 10

Tamaño (pulgadas) alcanzar 65,56° C*

4 x 4................ 11/46 x 6................ 36 x 8................ 47 x 9................ 58 x 10.............. 61/2

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vacía,

87

EL PROCESO DE TRATAMIENTO

Por el hecho de que la gran mayoría delas traviesas de madera, de cambios, yotras maderas son tratadas solamente concreosota y sus soluciones, losprocedimientos usados para tratar conpresión con este conservante serán losúnicos discutidos. Como previamenteindicado, solo hay dos procesos de presiónque pueden ser usados en el tratamiento detraviesas y maderas con creosota. Estosdos tipos principales son la de célula llena(Bethell) y de célula vacía (Lowry yRueping). 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 delibros de referencia.

La diferencia principal entre losprocesos de célula llena y vacía es que unvacío preliminar es aplicado al cilindro de

tratamiento durante el fase inicial delproceso de célula llena mientras en elproceso de célula vacía, presión de aire esaplicado en vez de un vacío. La presión deaire inicial puede ser presión atmosféricacomo definido por el proceso Lowry. Elproceso Rueping es usado máscomúnmente. Presión de aire es forzadoadentro del cilindro de tratamiento antes deque el conservante es aplicado. Entonces lapresión de aire es mantenido mientras elcilindro es llenado con conservante. Pueslas células de madera contendrán aire bajopresión y conservante bajo presión también.

Dependiendo en el nivel de retenciónde conservante deseado y la especie demadera, la presión de aire inicial puedevariar entre 20 y 60 psi. El objetivoúltimo es variar el nivel de retenciónbasado por el amonto de retrocedimientodel conservante de las células de maderadurante el ciclo de vacío final poscondicionamiento. Al relevar la presión,

EL PROCESO DE TRATAMIENTO

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el conservante es forzado fuera de lamadera por el aire dilatando. La cantidadde conservante recubierto será máscuando la presión de aire inicial es másalta.

EL PROCESO DE TRATAMIENTO

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EL PROCESO DE TRATAMIENTO

Un buen ejemplo sería el tratamientodel pino del sur. Con el proceso de célula llena y la

aplicación de un vacío, 400,46 kg/m3

de creosota será retenido.

Con el proceso Lowry y presiónatmosférica inicial, el nivel deretención podría ser 320,37 kg/m3.

Con el proceso Rueping y una presiónde aire inicial de 10 psi, la retención dela creosota podría ser 256,29 kg/m3.

Conunapresióndeaire inicialde30psi,elnivelde retenciónde lacreosotapodríaser192,22kg/m3.

Con una presión de aire inicial de 60psi, el nivel de retención de la creosotapodría ser 128,15 kg/m3.

La arriba es estrictamente un ejemploteorético para mostrar el efecto el vacío yla presión de aire inicial puede tener en elnivel de retención del conservante. Esimportante que todo operador de unaplanta de tratamiento reconozca estasdiferencias y efectos del vacío y la cantidadde presión de aire.El Período de Presión

Una vez que el conservantecreosota has sido aplicado en el cilindroy la presión de aire inicial has sidomantenido durante el proceso de llenarcon creosota, la carga de materiales espuesto bajo presión. El período depresión puede variar dependiendo en elproducto de madera que es tratado.(AWPA UC4) da niveles máximas ymínimas sugeridas de presión

dependiendo en la especie de madera.Hay una sugerencia semejante del nivelmáxima y mínima de la temperatura dela creosota durante 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 de presión.Por ejemplo, maderas de pino del sur quehan sido secados por horno de tamaño 6 x6 pulgares tendrán un período de presiónde menos duración en comparación atraviesas de cambio de roble que han sidoBoultonizados. Eso asume que los dosproductos tiene aproximadamente elmismo nivel de retención de la creosota.Otra vez, es importante que el operador deltratamiento tenga un conocimiento de losproductos que serán tratados y la operaciónde su propio planta.

Proceso de Pos Condicionamiento

Una vez que el período de presión se

EL PROCESO DE TRATAMIENTO

90

acaba, 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

productos de madera de creosotasangrientas sean minimizados. Losprocesos pos condicionamientos son lossiguientes:

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EL PROCESO DE TRATAMIENTO Consideraciones de la temperaturadel conservante mientras se acaba elperíodo de presión, Un baño de expansión para asistir enel recubrimiento del conservantecreosota, Ciclos de vacío para recubrirconservante, Uso posible de usar vapor paramejorar las apariencias superficiales delas materiales tratadas de madera.

Hay cuatro procedimientos de poscondicionamiento apuntados arriba. Losprocedimientos primero y tercero son losmás importantes y tienen que ser hechosen cada ciclo de tratamiento. Unadescripción breve de cada de losprocedimientos de arriba sigue:

Consideraciones de Temperatura— Adentro de dos horas definalización del período de presión,la temperatura de la solución detratamiento 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 conlas maderas de abeto de Douglas.Mientras que la presión dentro delcilindro es emitido y la creosotaqueda en el cilindro con la carga demadera todavía sumergido, latemperatura del conservante eselevada aproximadamente 5.55grados Celsius. Un vacío es aplicadodurante este período que ayuda ensacar el aire y algo de la creosota dela madera.

Ciclos de vacío – una vez que lacreosota ha sido drenada del cilindro, es

imperativo que por lo menos un ciclode vacío (un mínimo de 22 pulgares(Hg)) sea aplicada a la carga demateriales. La duración de este ciclode vacío será dependiente en lasmateriales (la especie y tamaño deellas) que han sido tratadas. Paralimpieza superficial óptima, sesugiere que, tras el primer ciclo devacío y volver a presión atmosférica,un segundo ciclo de vacío seaaplicada. La duración de estesegundo ciclo será basado en laexperiencia del operador deltratamientoCiclo de vapor – el uso de vapor en

la parte de pos condicionamiento delciclo de tratamiento es ciertamenteopcional. Plantas de tratamiento nofavorecen el uso de vapor porque seacumula agua de desecho quenecesita ser procesado. Sin embargo,el uso de vapor entre dos ciclos devacío es una manera muy eficaz deexpandir el aire que queda en lamadera tratada que es ultimadamentesacado en el segundo ciclo de vacío.El vapor que es aplicado no debe servapor “vivo”. El vapor debe originarde agua que ha sido puesto en elcilindro para cubrir los rollos y,pues, genera vapor del hirvición delagua (una operación de vaporcerrada).

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 desarrolladosjuntamentepor la Asociación deTraviesas para Vías Férreas (RTA) yla Asociación EstadounidensedeIngeniería deFerrocarriles yMantenimiento de Vías (AREMA).Estos grupos deespecificacionesconciernen a la materiales no tratadas(blancas) antes desu tratamiento conconservante. Dentro deestasespecificaciones son dados losrequisitos físicos, criterios deinspección y definiciones dedefectos.

Elsegundogrupodeestándares queesimportantea la industria detratarmadera concierneal tipodecreosotaqueesusadoen eltratamientodetraviesasy maderas.Estasestándaresde laAsociacióndeMaderaPreservada Americana(AWPA)sonlossiguientes:

-P1/P13,Estándardeconservantecreosota

-P2, Estándardesolucionesdecreosota-P3, Estándardesolucionesdecreosote

ypetróleo

-P4, Estándardelaceitepetróleoparamezclarconcreosota

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.

92

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

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

95

¿Bajo cuál contenido de humedad empieza achicarse la

madera?

Contenido de Humedad de 20% 30% 35% 38%

¿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

96

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

97

PREGUNTAS Y RESPUESTAS ¿Durante el proceso de tratar la madera, cuál de los siguientes medios es lo más

eficaz?

calefacción eléctrica calefacción de vaporcalefacción de Boulton transmisión de calor en 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

98

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?

99

Pulgadas de mercurio (Hg) 10 18 22 30

100

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.

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

101

Verdadero Falso

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

102

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

103

materia de madera.

Verdadero Falso

104

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

105

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

PREGUNTAS Y RESPUESTAS

106

El conservante líquido se mueve por las células de madera más fácilmente sobre

los anillos de crecimiento de la madera.

Verdadero Falso

107

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