UNIVERSIDAD PERUANA UNIN FACULTAD DE INGENIERA Y ARQUITECTURA E.P. INGENIERA CIVIL

INFORME: DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LA MADERA Informe presentado en cumplimiento parcial de la asignatura: Tecnologa de materiales Presentado por: Mayra Beln Ticona Luna Ciclo Acadmico: IV Grupo: C Docente: Ing. Elmer Isa Ticona Cutipa Juliaca, setiembre 2015 INTRODUCCIN La madera es utilizada por el hombre a lo largo de la historia para distintos fines. Es, bsicamente, el contenido del tronco de un rbol. Entre sus aplicaciones ms difundidas, ha sido y es utilizada como combustible y como materia prima para la fabricacin de papel, mobiliario, utensilios y la construccin de viviendas. Actualmente, muchos de los usos de la madera pueden ser cubiertos por otros materiales como el plstico o el metal pero contina siendo especialmente apreciada por reunir caractersticas que no han podido reproducirse en materiales artificiales.Gracias a la composicin orgnica que contiene resalta a una de sus propiedades mecnicas ms importantes, la densidad, ya que a mayor densidad presenta una composicin ms dura y fuerte.Le da resistencia a la flexin, a los impactos, a las tensiones y a la compresin habiendo maderas que superan incluso de resistencia de materiales como el acero.Es un atributo apreciado en aplicaciones especficas en la construccin, para eso tiene que pasar por un largo proceso como el talado, aserrado y secado, despus de todo este proceso se aplica en unas de sus ramas de la ingeniera civil que viene hacer la construccin de viviendas por ejemplo uno de usos ms extensos ha sido en los acabados de piso, terrazas, puertas, ventanas, muebles, escaleras, expo muebles, techos y fachadas.En el presente informe veremos un ensayo que se desarroll en el laboratorio de materiales, donde 12 muestras de la madera pino se someten a ensayos, con el fin de identificar sus propiedades. Dichos ensayos se desarrollaron del 21 al 15 de setiembre del 2015. INDICE1.OBJETIVOS41.1.Objetivo general41.2.Objetivos especficos42.NORMAS43.MARCO TERICO53.1.GENERALIDADES53.1.1.DEFINICION DE LA MADERA53.1.2.Contenido de humedad.64.MATERIALES UTILIZADOS74.1.Propiedades fsicas74.2.Propiedades mecnicas75.EQUIPOS Y HERRAMIENTAS76.PROCEDIMIENTO RECOMENDADO86.1.Propiedades fsicas86.2.Propiedades mecnicas97.METODOLOGIA DE CALCULO107.1.Propiedades fsicas107.2.Propiedades mecnicas118.PRESENTACION DE RESULTADOS129.MEMORIA DE CLCULO1410.ANALISIS E INTERPRESTACION DE RESULTADOS1511.CONCLUSIONES1612.RECOMENDACIONES1613.REFERENCIAS17ANEXOS18

1. OBJETIVOS 1.1. Objetivo generalLograr determinar las propiedades mecnicas de la madera pino despus de haber sido sometido a compresin.

1.2. Objetivos especficos Poder reconocer las propiedades del pino Implantar conocimientos bsicos de hallar la deformacin de la madera pino. Tener la capacidad de poder obtener los datos requeridos y poder hacer los clculos necesarios para hallar las propiedades de la madera pino

2. NORMAS INTINTEC 251.001 MADERAS, terminologa INTINTEC 251.011 MADERAS, mtodo de determinacin de la densidad INTINTEC 251.104 MADERA ASERRRADA, madera aserrada para uso estructural. Clasificacin visual y requisitos. INTINTEC 251.107 MADERA SERRADA madera aserrada para uso estructural, mtodo de ensayo de flexin para vigas a escala natural.

3. MARCO TERICO 3.1. GENERALIDADES 3.1.1. DEFINICION DE LA MADERAVillalba (2010) menciona que de todos los materiales usados por el ser humano a lo largo de la historia, la madera fue el primero de ellos, gracias a una serie de propiedades como facilidad de conformado, bajo peso especfico, agradable apariencia exterior, propiedades trmicas y mecnicas. Esto ha generado una industria muy importante. La madera se emplea habitualmente como un material de ingeniera en la construccin. Se caracteriza por ser un material anisotropico, sus propiedades varan segn la direccin que se considere; tiene una amplia gama de propiedades fsicas y mecnicas, puede elegirse maderas de diferentes especies de rboles para adaptarse a los requerimientos especficos de una aplicacin. Las propiedades fsicas estn influenciadas por el crecimiento, edad, contenido de humedad, clases del terreno y distintas partes del tronco. Las propiedades mecnicas son el resultado del comportamiento ante la aplicacin de fuerzas, se realizan generalmente con el objetivo de proponer los usos posibles. A travs de ensayos se puede terminar los parmetros de resistencia de estos como:FlexinTraccin paralelaCompresin paralelaCompresin perpendicularMdulo de elasticidadDensidad bsicaContenido de humedad3.1.2. Contenido de humedad.El contenido de humedad es la cantidad de agua que contiene una madera, expresada en % de su peso en estado anhidro, el agua en una madera humedad se encuentra en dos formas: una llamada agua libre es la que llena los vasos de la madera; fibra, meatos, etc. La humedad de la madera influye en la resistencia mecnica, su aptitud para el maquinado, resistencia al ataque de hongos, impregnacin, peso y sobre todo en sus cambios dimensionales que sufre a consecuencia de variacin.3.1.3. Peso especificoEl peso especfico constituye una de las propiedades fsicas mas importantes de la madera pues de ella dependen la mayor parte de sus propiedades fsicas y tecnolgicas, sirviendo en la prctica como una referencia para la clasificacin de la madera. Es a partir del peso especifico, que se puede apreciar la calidad de una madera; de el depende grandemente su resistencia y se define como el peso de un material por unidad de volumen, representado generalmente en granos por centmetro cubico.3.1.4. DensidadLa densidad es la relacin entre el peso y el volumen de la madera a un determinado contenido de humedad. Esto da lugar a que la densidad sea calculada en cuatro diferentes estados.Densidad en estado saturado, es e cociente entre el peso y el volumen de la madera en estado saturadoDensidad en estado seco al aire, es el cociente entre el peso y el volumen que se encuentra con un contenido de humedad en equilibrio con el medio existente.Densidad en estado anhidro, es la relacin entre el peso y el volumen de la madera seca al horno.Densidad bsica, es el cociente entre el peso de la madera anhidra y el volumen en estado saturado correspondiente.3.1.5. Compresin paralela, La compresin paralela es la resistencia a la accin de una fuerza que tiende a aplastar la madera que esta ser mayor en sentido perpendicular a las fibras y menos en direccin axial o paralela. Adems, agrega que la resistencia a la compresin paralela depende del grosor de las paredes celulares que componen las fibras; si son gruesas, la madera compacta

4. MATERIALES UTILIZADOS 4.1. Propiedades fsicas Madera de 3x3x10 cm (3 unid. Contenido de humedad) Madera de 3x3x10 cm (6 Und. Densidad)4.2. Propiedades mecnicas Madera de 2x2x10 Pulg. (3 Und.)5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS Prensa de compresin Vernier Wincha Cincel Horno: Un horno de medidas apropiadas capaz de mantener una temperatura uniforme de 105 Balanza: Una balanza o pesa que marque con una precisin de 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mnimo en 0.01gr.6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO 6.1. Propiedades fsicasa) Contenido de humedad Las muestras de acuerdo a las normas Pesar una muestra en estado natural. Peso hmedo( Ph) Colocar la muestra de madera en el horno a una temperatura de 105 por 24 horas, hasta peso seco constante (Ps o Ms) Determinar el peso seco de muestra Determinar el contenido de humedadb) DensidadPara determinar la densidad se tomara en cuenta dos etapas de acuerdo con el estado de la probeta y por el contenido de humedad: madera seca al aire, seca al hornoMadera en estado seca al aire Las muestras de acuerdo a la recomendacin de la norma. La muestras se dejaran al medio ambiente durante dos das, luego sern colocados en un cuarto climaticado a una temperatura de 20C a una humedad relativa del 65%. Determinar las mediciones delas muestras para la obtension del volumen. Determinar le peso seco al aire constante (P.S.A.) Determinar la densidad (S.A.)Madera en estado seco al horno Las muestras de ensayo de acuerdo a la recomendacin de la norma. Las muestras se djearan colocadas al horno, durante 6 horas a una temperatura de 40C ; 18 horas a 70C; y finalmente 24 horas n una temperatura de 100C +- 5C Determinar las mediciones de lasmuestars para la obtencin del volumen Determianr el peso seco al aire constante Determinar la densidad.c) Absorcion Las muestras de ensayo sern de acuerdo a la recomendaicon de la norma Saturar la muestra por un periodo minimo de 24 horas Pesar en estado saturado hasta tener un peso constante Determinar el % de absorcion6.2. Propiedades mecnicasa) Resistencia a la compresin Las probetas de ensayo debern tener todas las caras paralelas entre si y perpendicular a la altura de la muestra. Medir el ancho y espesor de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella. El promedio de las dimensiones de la muestra sern utilizados como datos iniciales. Se colocara la muestra entre las platinas del equipo, para ejercer la carga deber asegurarse que los datos iniciales de esfuerzo y deformacin estn en 0; se realizar un avance rpido de la cruceta del equipo, hasta q las platinas tengan pequeo contacto con la cara superior de la muestra a ensayar. Una vez que las platinas han establecido contacto con la muestra colocamos las cargas y deformaciones en 0 y damos inicio a la aplicacin de carga a una velocidad de 0.6 mm/min. De detiene la aplicacin de carga cual se visualice que no haya incremento de carga o este descendiendo. Anotar la carga mxima P. obtenida durante el ensayo.7. METODOLOGIA DE CALCULO 7.1. Propiedades fsicas Contenido de humedad

Donde:%W=contenido de humedadPh=Peso hmedo de muestra (gr)Ps=Peso seco de muestra (gr) Densidades

Donde :D.S.A.= Densidad seca al aire (gr/cm3)P.S.A.:Peso de la probeta en estado seco al aire (gr)V.S.A.: Volumen de la probeta en estado seco al aire (cm3)

Donde:D.S.A.: Densidad en estado anhidro (gr/cm3)P.S.A.: Peso de la probeta en estado seco al horno (gr)V.S.A.: Volumen de la probeta en estado seco al horno Absorcin:

Donde:% abs: contenido de humedad (%)Ph: Peso hmedo de muestra (gr)Panh: Peso seco anhidro (gr)7.2. Propiedades mecnicasCompresin paralela a la fibra

Donde: Fc: esfuerzo admisible de compresin paralela (kg/cm2)P: carga aplicada (kg)A: seccin transversal promedio (cm2)

8. PRESENTACION DE RESULTADOSN DE ENSAYO 123

Peso tara (gr)000

Peso tara + muestra humedad(gr)36.932.6536.12

Peso tara + muestra seca(gr)33.4330.2533.45

Peso agua (gr)3.472.42.67

Peso de muestra (gr)33.4330.2533.45

Contenido de humedad (%)10.37989837.93388437.98206278

Contenido de humedad promedio (%)8.765281791

DENSIDAD

N de ensayo12

Muestra seca del aire (gr)36.135.91

Volumen en estado seca al aire(cm3)9089.657

Densidad seca al aire (gr/cm3)0.401111110.40052645

Prom. Densidad Seca al aire (gr/cm3)0.400818781

Muestra seca del horno (gr)31.1830.88

Volumen en estado seca al horno (cm3)36.135.91

Densidad anhidra (gr/cm3)0.863711910.8599276

Prom. Densidad Anhidra (gr/cm3)0.861819754

ABSORCION

N de ensayo1234

Peso tara0000

Peso tara + muestra saturada46.7145.6160.650.12

Peso tara + muestra seca36.236.4136.635.23

Peso agua10.519.22414.89

Peso de muestra36.236.4136.635.23

Absorcin0.2900.2530.6560.423

Prom. Absorcin0.405349545

MADERAN de muestraL(cm)a(mm)

Pino125.5041.15

25.4542.14

25.4041.31

25.4542.16

prom25.45cm=254.5mm41.69

Pino225.5042.43

25.4541.65

25.4542.14

25.4541.64

prom25.46cm=254.6mm41.97

Pino325.5541.60

25.5442.15

25.4541.58

25.5042.15

prom25.51cm=255.1mm41.87

Muestra NMADERAKg

1Pino4220

2Pino7910

3Pino7130

9. MEMORIA DE CLCULO

Entonces para la muestra 1 W= 10.3798983% ; y as se aplica la misma formula para las 3 muestras

Entonces para la muestra 1 de densidad da como resultado 0.40111111 gr/cm3 ; de la misma forma se halla para la muestra 2

Entonces para la muestra en seco al horno la densidad seria 0.86371191 gr/cm3. Y de la misma manera se halla para la otra muestra

Entonces para la muestra con los datos utilizados dara un contenido de humedad de 0.290 %. Y de la misma manera se calculara para las muestras que quedan.

Entonces el esfuerzo admisible de compresin paralela es 242.836 kg/cm2: y de la misma madera se halla para las dems muestras

10. ANALISIS E INTERPRESTACION DE RESULTADOS Despus de haber realizado el ensayo hallamos que el contenido de humedad para la muestra 1 es W= 10.3798983%, lo que quiere decir que la madera en estado natural aun contiene humedad Para hallar las densidades para la muestra 1 da como resultado 0.40111111 gr/cm3 y hallamos la densidad seca al aire Para hallar la densidad para la muestra en seco al horno da como resultado 0.86371191 gr/cm3. Para hallar la humedad la muestra con los datos utilizados da 0.290 %. Donde varia el volumen y el peso de la muestra de acuerdo al contenido de humedad Entonces el esfuerzo admisible de compresin paralela es 242.836 kg/cm2

11. CONCLUSIONES Para poder identificar las propiedades de la madera se tiene que desarrollar una seria de procesos y veremos en qu condiciones se encuentra la madera para poder utilizarlo en la rama de ingeniera civil. El contenido de humedad puede traer grandes daos y para ello necesitamos saber esos datos. Tanto como la carga mxima que puede soportar el tipo de madera. Puede presentar fallos si es que lo sometemos a cargas ms grandes. Concluimos afirmando que es necesario poder identificar las propiedades de la madera.12. RECOMENDACIONES Debemos saber identificar los datos para poder desarrollar el ensayo. Tomar datos precisos. Poner los datos en orden para que no haya confusiones. Preguntar al docente lo que no se entienda bien y no quedarse con la duda. 13. REFERENCIAS Aginco, T. (2004). Mil Maderas. Madrid.Asencio, O. (2009). Gran Libro de la Madera. Madrid: Lexus.Braghieri, N. (2005). Casa de Maderas. Barcelona.Centro de transferencia tecnolgica. (2007). Manual La Construccion de Vivienas en Madera. Chile: CORMA.clustermadeira. (2005). Propiedades de la madera. Frhwald, A. (2010). Frente al cambio climatico: Utiliza madera. Martinez, I. (2006). Tecnologia de la madera. Valencia.Nustch, W. (1995). Tecnologia de la madera y el mueble. Pascual, B. (1996). Estructuras de madera. Barcelona: Club Universitario.Santiago, P., Guevara, C., & Espinoza, M. (2013). Manual de transformacon de la madera. Lima-Peru.T., A. (2004). Mil Maderas. Madrid: Antonio Madrid Vicente.Tagore, R. (2010). La madera. Vargas, J. (2011). La madera: clasificacin y propiedades.

ANEXOS