Carlos Elías Sepúlveda Lozano

Periodista M&M

La guadua laminada, a nivel industrial, es una alternativa que para el segmento de la arquitectura y la construcción, ofrece una serie de características de sismo resistencia, óptimas, que bien podrían llevarla al tope de los materiales elegidos para aplicaciones con esta condición. Destacadas propiedades fisicomecánicas –ya comprobadas– un sencillo proceso de silvicultura y rápido crecimiento, son algunas de ellas.

Desde siglos pasados, los bambúes han sido utilizados en estructuras arquitectónicas, debido a que su relación resistencia-peso ha demostrado excelente soporte, dureza, resistencia y flexibilidad.

El bambú, no es una madera, es un pasto muy fácil de cultivar debido a que puede crecer en todos los continentes, a excepción de Europa. Su proceso de silvicultura es más fácil que el de la madera; la guadua angustifolia kunt –la especie más utilizada en uso estructural– nativa de Colombia y Latinoamérica, llega a su estado máximo de resistencia y madurez, a los tres o cuatro años de haber sido cultivada, debido a su rápido crecimiento: de 10.0 a 110.0 cm por día.

Físico mecánicamente, su ventaja principal es que está compuesta en un 40 por ciento de fibras longitudinales que van desde su tallo hasta la parte más alta, y no tiene anillos; cualidades que le aportan gran resistencia al material. Tradicionalmente, en la selección de la guadua para uso estructural, quienes la aprovechan, tienen en cuenta su grande porte, es decir consideran el uso de piezas de entre 10.0 y 18.0 cm de diámetro y con un espesor de 7.0 mm a 1.0 cm ½. Un centímetro

Pese a todo lo anterior, nunca antes se había concebido la posibilidad de realizar una investigación sobre este material para laminarlo y usarlo en estructuras; pero una investigación de la Universidad de los Andes, con el apoyo del Ministerio de agricultura y la colaboración de la empresa Colguadua, exploró el potencial de la guadua laminada como material estructural para construcción.

El proyecto en mención fue ‘Validación Tecnológica de los Laminados de Guadua para la Industria de la Construcción’, iniciativa que empezó la investigación técnica en el año 2007 y la terminó en 2010, con un costo de $1400 millones, e inició luego que la Universidad de los Andes, en cabeza del Laboratorio del Departamento de ingeniería civil y ambiental, se presentara a una convocatoria nacional que realizó el Ministerio de Agricultura, para promover el desarrollo de las cadenas productivas del mismo, entre las cuales estaba la forestal, y en la que clasificó el proyecto de la guadua.

La propuesta fue evaluada externamente por jurados calificadores e industrias del sector maderero, y fue elegida, entre muchas otras para ser financiada y cristalizada, iniciativa que finalmente fue el logro de tres entes en particular: la industria que contribuyó con el 25 por ciento del apoyo financiero, el Ministerio de Agricultura que aportó el 50 por ciento y la Universidad de los Andes con el 25 por ciento restante.

El proyecto, durante su desarrollo, adelantó gran cantidad de estudios experimentales y analíticos, pruebas de propiedades físicas para establecer el contenido de humedad, densidad, cambio volumétrico, dureza y resistencia al ataque de insectos de la guadua laminada; además de pruebas mecánicas como compresión y tensión paralela y perpendicular a la fibra, flexión, corte paralelo a la fibra, módulo de Poisson y resistencia a la tensión de uniones con nudos; al tiempo que realizó probetas de elementos en guadua como uniones, vigas, columnas, sobre los que la unidad de investigación analizó el comportamiento del material en los laboratorios de la universidad.

El grupo de investigación, adelantó además pruebas sobre los insumos necesarios para optimizar el proceso de laminar la guadua, entre ellos, varios tipos de adhesivos, para determinar el más adecuado así como la cantidad ideal; el resultado, en esta materia fue 50 por ciento Urea-Formaldehído y 50 por ciento melamina Urea-Formaldehido.

Finalmente, tras los ensayos, los resultados fueron satisfactorios para el propósito de la investigación. Concluyeron que la guadua laminada sufre transformaciones similares a las de la madera, al estar sometida a cambios de humedad; ante episodios de fuego, en la guadua las llamas tardan más en propagarse si se compara con otras especies maderables como el pino radiata –variedad arbórea seleccionada para compararla–; hecho que también incide en una menor carbonización; y finalmente, que transformarla industrialmente, demanda menor energía en comparación con la madera, el concreto y el acero; aspectos determinantes para la industria dedicada a la construcción.

En síntesis, luego de las pruebas de rigor, los ingenieros participantes llegaron a la conclusión de que la guadua –según normas del código NCR10 (código de construcción recientemente actualizado)– es un material comparable con la mejor madera estructural que la industria forestal produce en Colombia.

Así, en densidad y en cada una de las propiedades mecánicas, la guadua laminada demostró una resistencia de diseño más alta que la guadua rolliza y las maderas estructurales andinas más resistentes (Grupo A). Los laminados son 27 por ciento más resistentes en corte paralelo y flexión, y un 47 por ciento más resistentes en compresión paralela que el Grupo A de maderas estructurales.

Respecto a resistencia en tensión de diseño, los laminados de guadua resultaron 180 por ciento más resistentes que el Grupo A de maderas, aunque con una densidad comparable con las de las maderas del Grupo A.

“La guadua laminada se podría clasificar como una madera estructural bastante competente, y estaría en los mejores niveles de calidad ES1 y ES3”, afirmó el ingeniero civil. Juan Francisco Correal, director del proyecto y Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de los Andes.

Luego de laboratorio, el grupo responsable de la investigación, pasó de las fases de los ensayos a la de comprobación, a fabricar los elementos necesarios para construir las estructuras de las tres casas de guadua que fueron sometidas a pruebas sísmicas para establecer, en la práctica, su comportamiento. La primera de un piso, la segunda de dos y la tercera de dos pisos con acabados, pero todas, con la misma área: 3,5 metros por 3,5 metros; sistema estructural en piezas de guadua laminada y madera solo en los marcos de las ventanas.

Los resultados fueron satisfactorios: frente a las distintas magnitudes de temblores –reproducidos en los ensayos y que se relacionan , con sus correspondientes consecuencias en pérdidas humanas– ninguna de las estructuras sufrió más que leves afectaciones en las fachada.

“La guadua es muy competitiva a nivel de resistencia, y la mayoría de los casos es mejor que la madera. Es ideal para la fabricación de columnas y vigas”, afirmó Correal”

Cabe resaltar, que dos de las ventajas más importantes de la guadua laminada, relacionadas con el tema estructural, son su bajo peso y su alta densidad. En especial, la primera característica no sólo representa para las obras adelantadas con el material, sensibles ahorros económicos en la cimentación de la estructura, sino también, un mejor comportamiento ante los temblores y sismos pues, a menor peso hay reducción en la aceleración del edificio al momento de presentarse el evento y por ende; también un menor número de víctimas mortales.

Industrialización de la Guadua Laminada

Según el ingeniero Juan Francisco Correal, pese a las comprobadas ventajas que ofrece la guadua laminada frente a otros materiales tradicionales en construcción o similares, como la madera, una de las principales desventajas que hoy presenta el recurso es el alto costo que implica procesarlo; Colombia exhibe una falta industrialización crasa para transformarlo por cuanto los procesos existentes son manuales, no son de dominio masivo en el sector y existe a saber solamente una empresa que produce laminados de guadua, Colguadua Ltda., en el país.

Actualmente, el Gobierno nacional adelanta conversaciones con el grupo de investigación de la Universidad de los Andes, para estudiar estrategias que permitan un despegue de la guadua laminada como industria y negocio, que alcance niveles a gran escala no sólo de producción de piezas sino también de producción de la materia prima.

Por su parte, los funcionarios del Ministerio de Agricultura evalúan mecanismos para, en un futuro próximo, desarrollar el negocio con una sólida estructura económica y realizar un plan de negocios detallado, que contemple las inversión necesarias para consolidarlo, los tiempos estimados para recuperar las inversiones y la rentabilidad del negocio comparado con otros productos que, según el proyecto, reporta márgenes amplios, según la investigación del material y los resultados obtenidos.

Sin duda y luego de un proceso investigativo que ha demandado ( ) años, una de las grandes conclusiones es que, para consolidar la industria de la guadua rolliza que podría convertirse en un nicho de impresionantes beneficios económicos, ambientales y sociales –por la generación de empleo–, necesaria es la industrialización del proceso a fin de que los costos bajen y sea rentable comercializar el material en el mercado.

Considerar los avances que ha tenido China respecto al desarrollo de maquinaria para procesar guadua, diseñar políticas encaminadas a la reforestación del bambú pues –aunque crece rápido, las hectáreas actuales no garantizarían un aprovechamiento masivo y permanente a largo plazo–, alcanzar una meta de un millón de hectáreas sembradas del recurso, y generar materia prima suficiente para los procesos industriales, son algunas de las premisas determinantes en el proyecto que recién nace.

“Colombia tiene fama de conocer y manejar muy bien el bambú, hechos que son ciertos, pero debemos potencializar eso, maximizarlo” afirmó Correal. Los problemas, sin duda, para que el proyecto de plantación de guadua, su aprovechamiento, industrialización y uso en el campo estructural, se ejecute a gran escala, son ajenos al material, en realidad tienen sustento en políticas confusas de reforestación, en el manejo que requerirán los cultivos y en la capacidad que demuestre el sector para desarrollar tecnología para adelantar procesos industriales.

La guadua laminada es un material que, según los resultados del proyecto, puede revolucionar la industria, “seducir” con sus características sismorresistentes, convencer por el bajo consumo de energía que demanda para ser transformada industrialmente, por su rápido crecimiento y su resistencia al fuego. El estudio exploratorio arrojó conclusiones positivas contundentes, el paso a seguir, es industrializar el proceso para abrir un nicho de mercado tan interesante como conveniente y a futuro, rentable.

Fuentes

• Juan francisco correal. Ingeniero civil. Director de laboratorio, Departamento de ingeniería civil y ambiental, Universidad de los Andes. jcorreal@uniandes.edu.co.
• “Estudio exploratorio de los laminados de bambú guadua angustifolia como material estructural”