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Propiedades físico mecánicas de la madera de pino ponderosa
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La madera, procesos productivos inter-actorales, sistemas
JORNADASPROCESO, PRODUCTO
Y GESTIÓN DE LA MADERA DE PINO
PONDEROSA
PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LA MADERA DE PINO PONDEROSA
M.Sc. Ing. Ftal. Eleana Spavento
La madera, procesos productivos inter-actorales, sistemasconstructivos y rol gubernamental en el contexto del uso yaplicación de la madera de pino ponderosa
TEMAS A DESARROLLAR
�Importancia de la determinación de las
propiedades físico-mecánicas
�Material de estudio�Material de estudio
�Descripción de los ensayos y presentación de
resultados
� Conclusiones
IMPORTANCIA DE LA DETERMINACIÓN
DE LAS PROPIEDADES FISICO-MECÁNICAS
El conocimiento de las propiedades físico-
mecánicas de una madera, permitirá un uso
adecuado del recurso maderero.adecuado del recurso maderero.
Los máximos valores resistentes permiten
conocer la capacidad de carga de una madera, y
de esta manera establecer las aptitudes de uso
de dicho material.
CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA
Heterogénea
Anisotrópica
Higroscópica
BiodegradableBiodegradable
Aislante
…
IMPORTANCIA DE LA
DETERMINACIÓN
DE LAS PROPIEDADES
FISICO-MECÁNICAS
MATERIAL DE ESTUDIOPrecipitación de 680 mm, ejemplares de 30 años, diámetro promedio 35 cm
Precipitación de 580 mm, ejemplares de 29 años, diámetro promedio de 28 cm
Precipitación de 770 mm, ejemplares de 22 años, diámetro promedio 21 cm
Precipitación de 600 mm, ejemplares de 19 años, diámetro promedio 18 cm
Característica Río Melliquina(19 años)
Río Melliquina(22 años)
Junín de losAndes
(29 años)
Abra Ancha(30 años)
Latitud 40º 29' 23'' 40º 27' 23'' 39º55'03'' 39º19'03''
Longitud 71º 11' 31'' 71º 13' 52'' 71º05'03'' 70º56'36.8''
MATERIAL DE ESTUDIO
Pp anual(mm)
550-600 750-800 580 680
Exposición Media loma (sur) Fondo del valle Este Este
10 individuos/sitio
Primer troza a 2 m de la base
Individuos entre 19 –
MATERIAL DE ESTUDIO
Individuos entre 19 –30 años
50 repeticiones por ensayo
DESCRIPCIÓN DE LOS ENSAYOS Y
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
� Contenido de humedad
� Densidad
�Cambios dimensionales
� Dureza Janka
� Flexión estática
� Compresión paralela
� Compresión perpendicular
� Corte paralelo
DETERMINACIÓN CONTENIDO DE
HUMEDAD, DENSIDAD
(IRAM 9532, 1963; IRAM 9544 1985).
Probetas de 2cm x 2cm x 2cm
Sitio CH(%)
Dn(g/cm3)
Do(g/cm3) Db
MML 12,48 a 0,36 a 0,33 a 0,29 a
MFV 12,30 b 0,40 b 0,37 b 0,32 b
CONTENIDO DE HUMEDAD, DENSIDAD
JA 11,06 c 0,430 c 0,40 c 0,36 c
AA 10,98 c 0,460 d 0,43 d 0,39 d
MML: Melliquina media lomaMFV: Melliquina fondo del valleJA: Junín de los AndesAA: Abra Ancha
CAMBIOS DIMENSIONALES
(IRAM 9543, 1985)
Sitio PSF Cnmaxrd
Cnmaxtg
Cnmaxl vrd vtg vl T/R
MML 29,71 a 3,02 a 5,20 a 0,71 ab 0,12 a 0,15 a 0,02 a 1,84 a
MFA 29,26 a 3,30 a 5,81 b 0,66 a 0,12 a 0,20 b 0,03 a 1,88 a
CAMBIOS DIMENSIONALES
JA 29,06 a 3,28 a 7,86 c 0,99 c 0,10 a 0,22 b 0,04 bc 2,40 b
AA 30,17 a 3,72 b 6,76 d 0,75 b 0,12 a 0,15 b 0,05 c 1,82 a
MML: Melliquina media lomaMFV: Melliquina fondo del valleJA: Junín de los AndesAA: Abra Ancha
PROPIEDADES FÍSICAS
Las maderas de los 4 sitios fueron livianas: 0,35 a 0,55 g/cm3.
Las densidades aumentaron y se diferenciaron con la edad de losejemplares: volumen creciente de madera madura a medida queaumenta la edad de los ejemplares (Zingoni et al., 2005).
4 calidades diferenciadas: rango de maderas livianas: 0,35 a 0,55g/cm³ para Dn (Coronel, 1994); 0,30 a 0,45 g/cm³ para Do y menor a0,40 para Db (Rivero Moreno, 2004)
Los valores de contracciones normales máximas radial, tangencial yLos valores de contracciones normales máximas radial, tangencial ylongitudinal se diferenciaron entre sitios.
Contracciones longitudinales inferiores al 1%.
PSF: rango normal: 25% a 35% (Rivero Moreno, 2004), sin diferencias significativas entre los 4 sitios.
El sitio Junín de los Andes presentó los valores más altos decontracción longitudinal y tangencial (Clnmax 0,99%; Ctgnmax 7,86%)y de coeficiente de contracción (2,40).
Las variaciones en los cambios dimensionales sin patrón definido.
ENSAYO DE DUREZA
(IRAM 9570, 1971).
RESULTADOS DEL ENSAYO DE DUREZA
a
a
a
a
aa
b
b
b
bb
b
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
MML
MV
JA
AA
0.00
5.00
10.00
DTr (N/mm2) DTg (N/mm2) DRd (N/mm2)
Madera muy blanda, rango
menor a 30 N/mm2 (Coronel 1995).
ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
(IRAM 9542, 1985)
RESULTADOS ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
a
bb
c
MML
MFV
JA
AA
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
3000.00
3500.00
4000.00
a
b
b
c
MML
MV
JA
AA
MOR (N/mm2)MOE (N/mm2)
0.00
10.00
MML MFV JA AA
Valores muy bajos:
menores a 49 N/mm2 y
bajos: 49-93 N/mm2
(Rivero Moreno 2004).
0.00
500.00
MML MV JA AA
Valores muy bajos,
menores a 9800 N/mm2
(Rivero Moreno 2004).
ENSAYO DE COMPRESIÓN
PARALELA
(IRAM 9551, 1985)
RESULTADOS ENSAYO DE COMPRESIÓN
PARALELA
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
aa
b
c
MML
MFV
JA
AA1500.00
2000.00
2500.00
3000.00
3500.00
4000.00
4500.00
5000.00
a a
b
c
MML
MV
JA
AA
MOR (N/mm2) MOE (N/mm2)
Valores muy bajos:menor a 20 N/mm2, entre30-39 media (Rivero Moreno2004)
0.00
5.00
10.00
MML MFV JA AA
AA
0.00
500.00
1000.00
1500.00
MML MV JA AA
AA
Se considera a todos losvalores muy bajos (RiveroMoreno 2004).
ENSAYO DE COMPRESIÓN
PERPENDICULAR (IRAM 9547, 1977)
RESULTADOS ENSAYO DE COMPRESIÓN
PERPENDICULAR
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
aa
bb
MML
MFV
JA
AA
MOR (N/mm2)
Valores muy altos, mayores a 9,8 N/mm2 (Rivero Moreno 2004).
0.00
2.00
4.00
MML MFV JA AA
AA
ENSAYO DE CORTE PARALELO
(IRAM 9596, 1977)
RESULTADOS ENSAYO DE CORTE PARALELO
8.00
8.20
8.40
a
a
a a
MOR (N/mm2)
MML
MFV
JA
Valores bajos 3,9-8,3 N/mm2 (Rivero Moreno 2004).
7.40
7.60
7.80
MML MFV JA AA
aJA
AA
Según los valores de densidad la madera de los 4 sitios fue considerada liviana
Influencia marcada de la edad de los individuos en los valores de densidad
Los valores de contracción en las tres direcciones se
CONCLUSIONES
Los valores de contracción en las tres direcciones se diferenciaron entre sitios
El sitio de Junín de los Andes presentó los mayores valores de contracción longitudinal y tangencial y presentó un valor menos estable de coeficiente de anisotropía.
Existieron diferencias entre las propiedades físicas de las cuatro procedencias estudiadas posiblemente atribuibles a la edad de los ejemplares más que a los sitios y/o manejo de la plantación.
CONCLUSIONES
Según los valores de dureza, la madera fue clasificada como muy blanda.
Presentó valores muy bajos de resistencia a flexión en los sitios de Melliquina y valores bajos en Junín y Abra Ancha.
La resistencia a compresión paralela resultó muy baja en los sitios de Melliquina y baja a mediana en Junín y Abra Ancha.
Los valores de compresión perpendicular fueron muy altos y la resistencia al corte muy baja en todos los casos.
CONCLUSIONES
La mayoría de las propiedades de la madera de los sitios de MeLliquina se diferenciaron significativamente con Junín y Abra Ancha.
De los sitios de menor edad, la plantación de Melliquina en el fondo de valle presentó valores más altos en las propiedades, diferenciándose en la resistencia a flexión.
El sitio de Abra Ancha presentó los valores más altos en El sitio de Abra Ancha presentó los valores más altos en los 5 ensayos realizados.
Las diferencias encontradas pueden ser debidas a lapresencia de madera juvenil en los ejemplares de menoredad y a las características del sitio de plantación, aunquemerece resaltarse que todas las muestras presentabangran proporción de madera juvenil
CONCLUSION FINAL
Los parámetros físico mecánicos encontrados
permiten inferir un comportamiento aceptable
de la madera de Pino ponderosa para usos
estructurales como madera maciza y encolada.
Se plantea la importancia de continuar con
estudios en madera estructural, continuando con
métodos destructivos y experimentando
métodos no destructivos