16 de agosto de 2013

El creosotado de la madera.

En los inicios del ferrocarril, una de las cosas que más quebradero de cabezas trajo a los ingenieros fueron las traviesas. Estas al ser de madera, estaban expuestas a las inclemencias del tiempo y su deterioro repercutía en la seguridad de las circulaciones así como en los gastos de mantenimiento.
Taller de creosotado de traviesas de la estación de Aranjuez,1931. F.Salgado.


La solución adoptada era el creosotado de las maderas que componían las traviesas.

Para una descripción somera de cómo se producía y aun se produce la creosota, indicar que la hulla es un carbón mineral de la era primaria. Una vez extraída, se la introducía en un horno para coquificarla, obteniéndose por una parte coque (que se utiliza en los altos hornos de las acerías), y por otra, vapores que llegan a un condensador de alquitrán.

De ese condensador, además de alquitrán se obtenían gases, que sometidos a distintos procesos industriales daban como productos finales el sulfato de amonio, la piridina, etc. Este alquitrán pasaba a la destilería, y de su fraccionamiento se obtenía: aceite de naftalina, aceite de antraceno, aceite fenolado, aceite de lavado y brea. La mezcla de los cuatro primeros en las proporciones requeridas conformaba el producto conocido como creosota

Se estandarizaron dos sistemas de ejecución, la impregnación la madera con una mezcla de cloruro de zinc y creosota; y la otra impregnar la madera con creosota calentada.

En la primera solución, la impregnación de la madera con una mezcla de cloruro de zinc y creosota, el procedimiento se componía de tres partes: 

1. Tratamiento de la madera con vapor. 

La madera que se introducía en la caldera de impregnación (herméticamente cerrada), y se sometía primeramente a una calefacción por vapor para darle, por el calentamiento, más fuerza de absorción y limpiarla de las impurezas (polvo, arena, savia) exteriores. El tiempo que tenía que durar esta calefacción dependía de la estación del año y de las condiciones de la madera. La introducción del vapor se efectuaba de tal manera, que la tensión del mismo después de 30 minutos, llegaba a una sobrepresión de 1 y 1/2 atmósferas. 

El siguiente paso, tratándose de madera seca, bastaba con mantenerla a presión una media hora más, mientras que siendo la madera fresca y húmeda, se necesita una hora entera. Las maderas que más se solían usar eran de roble y pino. La madera de haya a consecuencia de su gran cantidad de sabia, se debía someter a la acción del vapor tanto tiempo por cuanto era indispensable para que dicha sabia, en el interior de la madera, llegase al punto de ebullición. 

Para este objeto, el haya aunque estuviera seca ó fresca, se sometía a la manipulación susodicha durante cuatro horas seguidas, contando que había que tener en cuenta el tiempo necesario para llegar a obtener la presión prescrita del vapor. 

Para hacer salir el aire que se encontraba en la caldera al empezar la introducción del vapor, se abría la válvula de purga hasta que comenzaba a purgar vapor. De la misma manera se sacaba el agua procedente de la condensación en la caldera. 

Después de haber terminado esta operación con la madera, se dejaba salir el vapor que se encontraba en la caldera. 

2 Vacio del aire en la caldera de impregnación e introducción del líquido en la caldera. 

Tan pronto como el vapor estaba retirado, se efectuaba el vacio en la caldera en que se habían colocado las maderas. Después de haber hecho esta operación durante 10 minutos y conseguido el vacio, se llenaba la caldera con el líquido de impregnación, cuyo grado de temperatura había sido elevado llegando a los 65 centígrados, conservando siempre permanentemente el vacio en la caldera. 

Este líquido de impregnación no debía de ser más que una mezcla de 15 partes de una solución de cloruro de zinc y una parte de creosota. La creosota se agregaba a la solución de cloruro de zinc al tiempo en que esta última se estaba calentando. Era un proceso previo a la inyección en la caldera.

3. Inyección del líquido en la madera con ayuda de una bomba de Presión. 

Después de haber llenado la caldera con el líquido de impregnación, se comprimía el mismo en la madera con ayuda de la bomba de presión. La presión obtenida tenía que aumentarse hasta siete atmósferas de media, según las condiciones de la madera, y tenía que mantenerse hasta que se había llegado a impregnar la cantidad prescrita del líquido de impregnación, aproximadamente unos 300 kilos de mezcla por metro cuadrado de madera o 16kilogramos de producto por traviesa de media, dependiendo del tipo de madera y condiciones tal y como hemos visto. De esta manera quedaba terminada la impregnación de la madera y se hacía salir de la caldera el líquido sobrante. 

En la segunda solución, impregnar la madera con creosota calentada el procedimiento se componía tan solo de dos partes. 

1. Secar la madera. 

Después de haber cerrado herméticamente la caldera de impregnación en que se había colocado la madera la cual se deseaba impregnar, se establecía en la misma un vacio de aire a 60ºC que debía mantenerse por termino de 10 minutos. En seguida se dejaba pasar a la caldera de impregnación la creosota previamente calentada, con ó sin intervalos, según las condiciones de la madera.

En el tiempo en que se llenaba la caldera y después de haberla llenado se calentaba la creosota que allí se encuentra a una temperatura no inferior a 105ºCs y no superior a 115ºC. Esta manipulación debía efectuarse de tal manera que durase por lo menos tres horas y el grado de calor debía mantenerse por lo menos otros 60 minutos con o sin vacio de aire, según se veía conveniente a fin de que la madera pudiera absorber la cantidad de aceite indispensable. 

La humedad que salía de la madera por el aceite de alquitrán que se impregna, se depositaba bajo la influencia del calor en forma de agua en un depósito, cuyo tubo de nivel daba a conocer la cantidad de agua que se evaporaba de la madera. 

2. La inyección de la creosota en la madera. 

Después de haber extraído el agua de la madera por el procedimiento anterior, se llenaba la caldera de impregnación completamente con la creosota y se hacía uso de la bomba de presión que, según las condiciones de la madera, era de una presión de hasta 7 atmosferas, y se continuaba hasta que se había impregnado en la madera la cantidad de aceite prescrita, de media 300 kilos por metro cubico de madera o 16 kilos por traviesa. De esta manera se terminaba la impregnación de la madera, la creosota sobrante se retiraba de la caldera. 

Las condiciones de la creosota que se empleaba en ambos procedimientos, era que debía estar compuesta de tal manera que destilándola hasta 150°C hubiese a lo sumo uno 3%, hasta 235ºC unos 30% y hasta 355ºC unos 85% de pérdida. 

El peso específico a 15ºC debía de ser entre 1.030 y 1100. La creosota con una temperatura de 20 centígrados, debía estar tan clara que, vertiendo algunas gotas en un papel de filtro, en varios dobleces, se filtraba completamente sin dejar partículas sólidas que no habían podido disolverse. 

Conforme a los procedimientos descritos de impregnación se garantizaba la absorción de 300 Kilos por metro cubico o 16 kilos por traviesa entendiéndose bajo la suposición que la madera estaba sana y cortada en buena época. 

Para determinar la cantidad de creosota absorbida por la madera bastaba pesar esta última antes y después de la impregnación; la diferencia que se encuentra en el peso representaba la cantidad de creosota absorbida; pero se debía restar del peso del agua que se evaporizo y que la madera perdió a consecuencia de esta evaporización. El exceso de creosota se pagaba a parte y la falta de impregnación se restaba de la factura a las compañías ferroviarias.

El creosotado de las traviesas y postes telegráficos, ofrecía grandes ventajas dado su carácter oleoso, al no penetrar en la tierra, en caso de exudar (lo que sólo ocurría durante un breve tiempo y sólo si después del tratamiento no se lo dejaba orear el tiempo indispensable) no se extendía por la tierra.

Por su característica físico-química de sustancia orgánica neutra no atacaba los metales que se introduzcan en la estructura de la madera, clavos, tornillos, etc., y por ser oleosa los protegía de la humedad del ambiente evitando su oxidación, garantizando una duración que va como mínimo de 30 años hasta 50 años según las condiciones ambientales a las que estaba expuesta. Era un tratamiento a poro abierto por lo que se permitía respirar a la madera, permitiendo la hidratación de la madera, por ello los elementos tratados con creosota no se rajan.

A pesar de estas ventajas, la creosota contenía elementos altamente cancerígenos, aunque en condiciones normales de uso era levemente tóxica su uso fue prohibido con el tiempo.



No había ni hay ningún tratamiento químico que neutralice la creosota de la madera. La madera creosotada debe ser desechada y quemada en hornos especiales. Si se quema a la intemperie, los gases de la combustión de la madera impregnada con creosota se liberan a la atmósfera, incluidos compuestos tóxicos como el benzopireno que contiene, contaminan el ambiente.

13 comentarios:

  1. Un articulo muy interesante, me a venido genial para explicarle al chaval el tema.
    Gracias

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  2. Pero tienes que tener en cuenta que, como bien se comprende al leer el complicado proceso, que este era caro, y que no siempre se creosotaba la madera, sino que tan solo se sumergian las traviesas en alquitrán.

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    1. De origen la mayoría de las concesiones que se construían, lo hacían en inicio con madera creosotada,empezaban bien, sin embargo solo las grandes compañías tenían instalaciones para creosotar a la hora de reponer traviesas, teniendo las pequeñas que "subcontratar" a las grandes para ello o contratando con compañías que servían las traviesas creosotadas (caso de CTFV en Valencia), todo dependía del dinero y en aquellos tiempos en algunas compañías pequeñas, no era muy abundante.

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  3. La CTFV sumergia las traviesas en un foso con alquitrán sito donde el antiguo puente giratorio en la estación Central, hasta su final como compañia.

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    1. Somos valencianos, reaprovechamos todo, genio y figura... ya me lo contastes.

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  4. Aunque has descrito muy bien el creosotado con autoclave, este sistema ya es de los albores del siglo XX y no utilizados por todos los fc. En el siglo XIX simplemente no se trataban, o bien se hacia con cloruro de cinc. Sin tratar una traviesa de pino duraba unos cinco años; con cloruro de cinc unos quince. El creosotado alargaba la duración hasta los 40 años, pero el uso de autoclaves complicaba su uso, por lo que los tratamientos alternativos como el cloruro de cinc o el baño en alquitrán siguieron usándose hasta bien entrada la decada de 1960.

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  5. Tu aun eres mas "antiguo" que yo, que ya es decir. En el chalet de un amigo hay unas traviesas de la linea de Bétera a forma de decoración y están hechas como tu dices, ademas aun se pueden ver en la curva de antes de Psiquiátrico en Bétera a modo de reten de balasto.

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  6. En relación al uso de las traviesas en decoración(jardnes, ..), ¿qué tipo de mantenimiento se debe realizar?

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    1. El creosotado al ser un método de absorción, puede recibir muy bien un barniz a poro abierto acrílico, hoy en día hay muy buenos, para paralizar el envejecimiento cuando se usa para decoración. Aunque personalmente me gusta que envejezcan...

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  7. Seria aceptable cajear las traviesas despues del tratamiento, en cuanto se reduce por esta operacion la vida util de la traviesa. Habria que tratarlas con brea o algun otro producto?

    El cajeo se efectua muchas veces in situ para ajustar la traviesa a los largueros sobre los que apoyan las traviesas en los puentes metalicos y para montar desvios de segundo uso. Hay alguna normativa referente a este cajeo o alguna recomendacion de la industria mas alla de las ambientales y sobre salud en trabajo?

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    1. Hola Jose Alejandro, técnicamente esta técnica permite cajearlas in situ ya que la protección generada por el vacío es para todo el volumen de la madera tratada, sin embargo estos sistemas y técnicas creo que actualmente están prohibidos por problemas medioambientales, siendo otros los productos químicos utilizados actualmente.

      Saludos

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  8. Al barnizar una traviesa, se evita q expela ese olor fuerte a creosota?

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