Al construir con madera se debe tener siempre en consideración las características del entorno inmediato del proyecto, y la ubicación de cada elemento de madera dentro de la edificación, de manera de determinar si existen o no las condiciones para el desarrollo de organismos que puedan degradar la madera, afectando sus propiedades estéticas o estructurales. Lo anterior está condicionado principalmente por tres factores:

• La Especie Hospedera, la cual considera no solo la especie, si no tratamientos preservantes, aditivos que se hayan utilizado (como en el caso de elementos de madera masiva), las condiciones de crecimiento del propio árbol.

• Los Agentes Abióticos del lugar donde se construirá, los que consideran agua (humedad), viento, temperatura y radiación. Estos pueden ser contrarrestados por el diseño del proyecto, o por el uso de tratamientos complementarios aplicados a los elementos de madera expuestos.

• La presencia de Agentes Bióticos, como hongos, insectos xilófagos y xilófagos marinos, dentro del terreno donde se construirá el proyecto, que puedan infectar la pieza de madera. Su avance o nivel de expansión estará fuertemente vinculado con la presencia de características tales como temperatura ideal (rango óptimo de 20ºC a 30ºC) o porcentaje de humedad (en especial en el caso de los hongos).

Es la relación entre estos tres lo que determina si puede aparecer deterioro en las piezas de madera y en qué grado, debiendo darse los tres al mismo tiempo para que se haga efectiva la presencia de deterioro. Podemos tener humedad y una especie hospedera de baja durabilidad, pero sin presencia de agentes bióticos. O una especie poco durable y agentes bióticos, pero la temperatura y porcentaje de humedad no son los correctos y ralentizan su avance.

El primer factor para evaluar el riesgo de deterioro es la especie hospedera, es decir, el árbol. Su atractivo para organismos xilófagos y sus mecanismos de defensa dependen de la especie, la edad y las condiciones en que creció, por lo que incluso dos árboles de la misma especie pueden presentar diferencias. ¿Pero qué es la madera?

La madera es un tejido compuesto de diversos tipos de células, con características anatómicas particulares, que crece en capas sucesivas que varían de propiedad según diversos factores, las cuales se conocen como anillos de crecimientos. Todas estas características determinan que la madera se defina como un material leñoso, perenne, heterogéneo, higroscópico, biodegradable y anisotrópico.

Al efectuar un corte transversal (perpendicular al eje longitudinal del tronco), podemos observar diversos tejidos que cumplen distintas funciones; tejidos de crecimiento (merisma apical, cambium vascular y cambium de corteza o suberoso); tejidos de protección (corteza); tejidos de transporte de savia (floema o corteza interior); y tejidos de transporte de agua, nutrientes, y soporte estructural, correspondiente al xilema. Este último es la madera.

Cuando la albura (zona conductora del xilema) se transforma en duramen, se producen compuestos extractivos, como terpenos, alcaloides y fenoles. En especies con alto contenido de estos compuestos, estos actúan como inhibidores naturales de hongos e insectos, constituyendo uno de los principales factores asociados a la durabilidad natural de la madera. Además, contribuyen a reducir la circulación de agua al obstruir los canales conductores.

Por otra parte, existe una variación relevante entre especies, partiendo por coníferas y latifoliadas, estas últimas con un sistema mejorado para conducción de agua, que inciden la permeabilidad de la especie, lo que se refleja su facilidad para secarse o impregnarse con productos protectores. A mayor permeabilidad (a nivel macroscópico la albura, y a nivel microscópico punteaduras), mayor facilidad para su impregnación.

El segundo de los factores son los agentes abióticos, los cuales son en su mayoría de carácter meteorológicos, afectando de manera más directa a los elementos expuestos a la intemperie. Dentro de esta categoría se incluyen:

• Agua, que considera la exposición de la madera a la humedad, y es el factor más relevante. Se considera el contacto con lluvia, riego, nieve o agua salada, así como también por condensación superficial, filtraciones e infiltraciones y/o condensación intersticial. La presencia de humedad puede incidir tanto a nivel estructural, deformación del elemento de madera) como propiciando la aparición de hongos (punto óptimo al X% de saturación) así como termitas (punto óptimo al x% de saturación). Por este motivo, el control de la humedad en las piezas de madera estructural es un proceso normado (ver Normativa Secado Pino Radiata).

• Radiación, que incluye la ultravioleta UV, que degrada progresivamente las resinas y lignina presentes en las piezas sin protección, cambiando su color a una tonalidad grisácea, afectando el elemento de madera a nivel estético, y la infrarroja IR que incide en el aumento de temperatura el cual, combinado con la presencia de humedad, puede generar variaciones en el tamaño del elemento, al pasar por ciclos de hinchamiento y contracción. Este efecto se intensifica en la presencia de pinturas o barnices de color oscuro.

• La temperatura, que incide en la aparición y velocidad de propagación de agentes bióticos, dependiendo si alcanza el punto óptimo para su desarrollo.

• El oxígeno, que es requerido en concentraciones mínimas tanto por hongos como por algunos insectos xilófagos para sostener su metabolismo y degradar la madera.

• El viento, que en conjunto con la humedad y la exposición al sol determina la aparición de meteorización (proceso de erosión progresiva de la superficie de la madera, de carácter estético).

Todos estos agentes pueden ser abordados tanto desde el diseño, como con el uso de productos complementarios a la impregnación.

El tercero y último de los factores son los agentes bióticos.Los componentes químicos que constituyen a la madera (principalmente carbono, hidrógeno y oxígeno) determinan que este material resulte atractivo para diferentes organismos. Sumado a esto, al presentarse las condiciones ambientales antes referidas, se crea un ambiente propicio para la aparición de agentes de degradación, agrupados en dos grandes categorías: agentes bióticos y agentes abióticos. Los agentes bióticos incluyen a hongos, insectos, bacterias y barrenadores marinos, cada cual con requerimientos de humedad y temperatura específicos para su propagación.

• Los mohos, las manchas de albura y la pudrición son causados por hongos filamentosos que requieren materia orgánica, humedad (promedio 30%), temperaturas moderadas y aire para desarrollarse.

• Los insectos, especialmente las termitas, también representan una amenaza.

• Las bacterias, aunque generalmente de escasa relevancia, pueden volver la madera excesivamente absorbente o causar pérdidas de resistencia tras exposiciones prolongadas.

• Los barrenadores marinos constituyen la principal causa de daño en estructuras de madera en ambientes de agua salada.

El daño que pueden efectuar a un elemento va desde lo estético (manchas), a pérdida de capacidad de resistencia, afectando el desempeño estructural y la seguridad, debiendo reemplazar la pieza o en casos graves, demoler el edificio por completo.

Para definir la normativa que aplicar a los diferentes elementos de madera, se debe partir por responder:

• Qué tipo de elemento estoy analizando (estructural o terminaciones), tomando en consideración lo indicado en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (OGUC), donde se establecen los requerimientos y normativas de carácter obligatorio que deben cumplirse en toda edificación.

• Cuál es su grado de durabilidad, considerando lo establecido en la NCh789/1 Maderas – Parte 1 – Durabilidad de la Madera. Para este fin, se deben tener en consideración los factores de la especie hospedera, el nivel de riesgo (relacionado con la ubicación del elemento dentro de la edificación y el contexto geográfico, entre otros), y la presencia de agentes de biodeterioro. Como resultado, el elemento es calificado como No Durable, Durabilidad Intermedia o Muy Durable, aplicándose diferentes requerimientos como consecuencia. Es importante tener en consideración que esta combinación de factores determina que una misma especie pueda ser calificada en más de un grado de durabilidad, según el nivel de riesgo o el tipo de agente de biodeterioro presente.

En el caso No Durable, y según lo indicado por la OGUC en sus artículos 5.6.8. y 5.3.2, se establece la obligatoriedad de cumplir con los requisitos normativos de durabilidad para elementos tanto estructurales como no estructurales, exigiendo un tratamiento preservante definido por la NCh 790 (con qué producto debe protegerse) que cumpla con lo exigido para ese elemento de madera por la NCh819 (nivel de riesgo).

Para los elementos de Durabilidad Intermedia, se exige tratamientos con productos protectores, definiendo el tipo según nivel de riesgo y agente de biodeterioro al que estará expuesto el elemento.

Por su parte, a los elementos Muy Durables no se les exige por normativa la incorporación de tratamientos preservantes ni protectores, considerando en muchos casos que estrategias de diseño son suficientes para satisfacer las exigencias de durabilidad.

En la actualidad y con el objetivo de proteger las piezas o productos de madera, se han desarrollado diversos productos de protección. Dentro de estos, es especialmente relevante distinguir entre dos tipos: productos preservantes (o de impregnación) y productos protectores.

Los productos preservantes se enfocan en proteger la madera contra agentes bióticos de deterioro, como los hongos de pudrición e insectos xilófagos. La impregnación se realiza a través de métodos industriales, los cuales garantizan condiciones controladas y repetibles, así como una absorción más profunda, la cual incide en una protección duradera. Los tipos de preservantes disponibles en el mercado se agrupan en dos grandes variedades, definidos por su composición: hidrosolubles y oleosolubles.

Los productos protectores se enfocan en proteger la madera frente a factores abióticos y agentes superficiales tales como humedad, rayos UV, hongos superficiales (mohos de humedad) y los manchadores (mancha azul), entre otros factores ambientales, y funcionan de manera complementaria a los preservantes. Se aplican de manera superficial, con una penetración limitada que define una duración menor a los preservantes, por lo que requieren reaplicaciones periódicas para mantener su desempeño en el tiempo. Los tipos de productos protectores disponibles en el mercado se agrupan en 5 variedades, definidos por su foco: Insecticidas, Fungicidas, Retardante a Fuego, Protector de luz (UV) e Impermeabilizante.

Sumados a los preservantes y protectores, actualmente existen diversos desarrollos innovadores que buscan mejorar el equilibrio entre eficacia biológica e impacto ambiental. Destacamos los preservantes en base a Cobre, preservantes en base a Boro, y preservantes en base a extractos naturales (ver investigación CENAMAD sobre preservantes en base a compuestos fenólicos extraídos de pino y eucalipto ).

Luego de elegir el producto preservante, es fundamental tener en consideración el método de aplicación de este, para poder así cumplir con las exigencias normativas de retención mínima y grado de penetración. Estos métodos pueden ser clasificados principalmente en dos grandes grupos:

• Tratamientos de difusión, que se basan en la utilización de productos químicos con propiedades difusoras, donde encontramos los métodos manuales como En línea de cola, Pincelado y Pulverizado, y métodos industriales como Inmersión. Estos se plantean como forma viable de tratar elementos de madera masiva de grandes dimensiones

• Tratamientos de presión, los que a través de procesos industriales que incluyen utilización de cilindros de autoclave, aseguran una impregnación profunda, donde encontramos el método vacío-presión (de los más usados) que asegura una penetración más profunda y uniforme, y el método vacío-vacío, que es compatible tanto con soluciones hidrosolubles como oleosolubles.

Además de estos, destacamos los Métodos de Modificación celular, los cuales, a través de cambios a nivel físico, térmico y químico, modifican las propiedades naturales de la madera, generando un “nuevo” material. Aquí consideramos el Termotratado (que a través de temperatura vuelve a la madera un material poco atractivo a nivel de nutrientes para organismos xilófagos); el Acetilado, que químicamente reduce la capacidad de absorción de agua; y el Furfurilado, que a través de la incorporación de resina biobasada a nivel molecular, genera un producto de mayor dureza y rigidez.