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PROYECTO PD 512/08 Rev.2 (I)
“UTILIZACIÓN INDUSTRIAL Y MERCADO DE DIEZ ESPECIES MADERABLES
POTENCIALES DE BOSQUES SECUNDARIOS Y PRIMARIOS RESIDUALES”
INFORME TÉCNICO FINAL
“Estudio de las propiedades mecánicas de diez especies maderables potenciales de bosques secundarios y primarios residuales”
Periodo cubierto : Del 10 de marzo 2011 hasta Diciembre 2012. Título del proyecto : “Estudio de las propiedades mecánicas de diez
especies maderables potenciales de bosques secundarios y primarios residuales”
Número de serie : PD 512/08 Rev.2 (I) Gobierno anfitrión : Perú
Organismo ejecutor : Asociación para la Investigación y Desarrollo Integral (AIDER)
Fecha de inicio de proyecto: 15 de setiembre de 2010
Duración del proyecto : 24 meses
Costo del proyecto (US$) : OIMT 398,517
OE 293,475
Total 691,992
Fecha y lugar de expedición del informe: Mayo 2013, Lima-Perú
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Personal técnico y científico del proyecto:
Coordinador Nacional : Ing. Jaime Guillermo Nalvarte Armas.
Director del Proyecto : Ing. Pío Santiago Puertas.
Responsable de Área – Pucallpa : Ing. Carmen Leticia Guevara Salnicov.
Responsable de Área – Aguaytía : Bach. Mayra Lorena Espinoza Linares.
Coordinador Regional : Ing. Ángel Raúl Egoavil Recuay
Institución responsable: Asociación para la Investigación y Desarrollo Integral (AIDER)
- Dirección: Av. Jorge Basadre 180, Dpto. 6, San Isidro, Lima 27, Perú
- Teléfono: (51) (01) 421 5835 – 628 7088 RPM #596189
- Correo electrónico: [email protected]
- Página web: www.aider.com.pe
Producto financiado: Organización Internacional de Maderas Tropicales-OIMT
- Dirección: International Organizations Center, 5th floor Pacifico Yokohama, 1-1-1
Minato-Mirai Nishi-Ku, Yokohama 220-0012, Japan
- Teléfono: ++81 45 223 1110
- Página web: www.ittoproject.org
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ÍNDICE
Resumen 9
I. Introducción 10
II. Revisión de literatura 11
III. Metodología 17
IV. Presentación de datos 25
V. Análisis e interpretación de datos y resultados 32
VI. Conclusión 34
VII. Recomendaciones 34
VIII. Repercusiones en la prácticas 34
IX. Bibliografía 35
X. Anexo 36
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GLOSARIO DE TERMINOS BASICOS
Albura: Capa de madera suave que se encuentra inmediatamente después de la
corteza. Generalmente es de color blanquecino, fisiológicamente activa y está ubicada
entre el duramen y la corteza.
Anillo de crecimiento: Son capas concéntricas de crecimiento observables en la
sección transversal de la madera. Son totalmente definidos en especies maderables que
crecen en climas templados y poco marcados o a veces no diferenciados en especies
tropicales.
Anisotropía: Son los cambios dimensionales observados en la madera y varía en cada
una de las tres direcciones (longitudinal, tangencial y radial).
Carga en el límite proporcional (ELP): Es el valor de la carga correspondiente al límite
proporcional.
Cizallamiento: Es la propiedad de un material de resistir a esfuerzos que tienden a
seccionarlos en determinado plano por ejemplo en la dirección paralela a las fibras. Es la
resistencia que ofrece la madera a fuerzas paralelas de sentido opuesto que tiende a
causar que una porción de ella se mueva con respecto a la otra; el esfuerzo de corte es
resistido básicamente por la sustancia cementante, es decir, la lignina.
Compresión paralela: La madera presenta gran resistencia a los esfuerzos de
comprensión paralela a sus fibras, esta proviene del hecho de que las fibras están
orientadas en su eje longitudinal en esa dirección y que a su vez coincide, o está muy
cerca de la orientación de las micro fibrillas que constituyen la capa media de la pared
celular. La resistencia a la comprensión paralela es aproximadamente la mitad de su
resistencia a la tracción.
Compresión perpendicular: Bajo este tipo de carga las fibras están sometidas a un
esfuerzo perpendicular a su eje y que tiende a comprimir las pequeñas cavidades
contenidas en ellas esto permite que se pueda cargar la madera sin que ocurra una falla
claramente distinguible. Al incrementarse la magnitud de la carga la pieza se va
comprimiendo (aplastando los pequeños cilindros que se asemejan las fibras),
aumentando su densidad y también su misma capacidad para resistir mayor carga. La
5
resistencia está caracterizada por el esfuerzo al límite proporcional. Este varía entre ¼ a
1/5 del esfuerzo al límite proporcional en compresión paralela.
Contenido de humedad: Es la cantidad de agua contenida en la madera; se expresa
como porcentaje de su masa anhidra.
Contenido de humedad en equilibrio: Es aquel contenido de humedad en la cual la
madera está en equilibrio con el medio ambiente circundante.
Defecto o singularidad: Cualquier irregularidad de la madera que afecta las
propiedades físicas, mecánicas y/o químicas, determinando generalmente una
limitación en su uso o aplicaciones.
Deformabilidad: Es la capacidad de la madera de cambiar sus dimensiones y forma
bajo la acción de las fuerzas.
Deformación elástica: Propiedad de la madera de deformarse bajo la acción de una
fuerza y regresar a su forma original al cesar la fuerza que la original.
Deformación permanente o plástica: Deformación no recuperable pese a cesar las
fuerzas que la originan.
Densidad básica: Es aquel peso específico que expresa la relación entre la masa
anhidra de una pieza de madera y su volumen verde (Vv), multiplicado por la densidad
del agua, se expresa en g/cm3.
Desgaste: Es la perdida de sección de una pieza de madera debida al efecto erosivo de
algún agente atmosférico como el viento (erosión eólica), lluvia (erosión hídrica). El
desgaste es mayor en la sección transversal, menor en la sección tangencial y muy
pequeña en la sección radial.
Duramen: Leño biológicamente inactivo y que generalmente se diferencia de la albura
por su color más oscuro. Puede estar infiltrado por formas, resinas y otros materiales
que lo hacen más oscuro y más resistente a los ataques de los microorganismos. Se
encuentra localizado en el centro del árbol, entre la médula y la albura.
Dureza: La dureza de la madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado,
clavado, etc. Depende de su densidad, edad, estructura y si se trabaja en sentido de
6
sus fibras o en el perpendicular. Cuanto más vieja y dura sea, mayor la resistencia que
opone. La madera de duramen tiene mayor resistencia que la de albura: la crecida
lentamente obtiene una mayor resistencia que la madera que crece de prisa.
Esfuerzo: Es la fuerza interna (reacción a la carga exterior) medida por unidad de
superficie.
Esfuerzo al límite proporcional: Es el esfuerzo unitario máximo que puede
desarrollarse sin causar una desviación de la ley de proporcionalidad entre el esfuerzo
unitario y la deformación unitaria.
Fatiga de un material: Es la consecuencia de la repetición de un esfuerzo que genera
una tensión que soporta sin romperse y provocada por una carga cuya magnitud varia
un número infinito de veces.
Flexión estática: La diferencia entre la resistencia a la tracción y a la comprensión
paralela resulta en un comportamiento característico de las vigas de flexión; como la
resistencia a la comprensión es menor que a la tracción, la madera falla primero en la
zona de comprensión, con ello se incrementan las deformaciones en la zona
comprimida, el eje neutro se desplaza hacia la zona de transición, lo que a su vez hace
aumentar rápidamente las deformaciones totales, finalmente la pieza se rompe por
tracción.
Grano: Se refiere a la dirección, tamaño, arreglo, apariencia o calidad de las fibras de
madera. Cuando se usa con adjetivos calificativos, tienen significados especiales
relativos a la dirección de las fibras o a la dirección y tamaño de los anillos de
crecimiento; por ejemplo a través del grano, a lo largo del grano.
Grano recto: Es la disposición de las fibras y demás elementos longitudinales
dispuestos paralelos al eje de la pieza.
Hendibilidad: Es la facilidad de la madera a separarse en el sentido de las fibras al
vencer con un elemento de corte la fuerza de cohesión de los elementos constitutivos.
Intemperismo: Es la desintegración física, química, mecánica y decoloración de la
madera expuesta a agentes atmosféricos.
7
Módulo de rotura (MOR): Es el esfuerzo mayoritario máximo provocado en una
probeta de madera en el momento de su rotura. Es el máximo esfuerzo de la fibra en
flexión calculado a partir del momento máximo de flexión sobre la base de distribución
del esfuerzo asumido.
Módulo de elasticidad (MOE): Es la relación entre el esfuerzo por unidad de superficie
sobre la deformación por unidad de longitud, constituyendo una medida de rigidez o
flexibilidad de la madera. Cuanto más alto sea su valor mayor será su rigidez. Es el
valor numérico de la relación constante del esfuerzo unitario a la deformación unitaria
dentro del campo de las deformaciones elásticas. Mide el valor de la deformación.
Nudos: Son las bases de las ramas encerradas entre la madera del tronco.
Parénquima: Células de longitud menor que se orientan en sentido radial, de la corteza
hacia la medula, conformando los radios medulares.
Plasticidad: Es la capacidad de soportar una carga y experimentar una deformación
permanente, esta es una cualidad muy útil en ebanistería
Poros: Término de conveniencia para la sección transversal de un vaso o de una
traqueada vascular, tomando el aspecto de pequeños agujeros. Observables en la
sección transversal de la madera.
Porosidad: Característica determinada por el tamaño así como la forma en que se
encuentran distribuidos los poros dentro de los anillos de crecimiento.
Peso específico aparente: Es la relación entre la masa y el volumen de la madera a un
contenido de humedad determinado.
Propiedades mecánicas: Las propiedades mecánicas de la madera miden su aptitud o
capacidad para resistir cargas o fuerzas externas.
Radios o líneas horizontales: Constituido por tejido parenquimatoso, se orientan en
forma perpendicular al eje del árbol semejante a una cinta. Se observa en la sección
transversal, la altura se observa en la sección radial y en la sección tangencial conforma
jaspes característicos.
8
Textura: Característica dada por la distribución, proporción y tamaño y tamaño relativo
de los elementos leñosos (poro, parénquima y fibras), tiene importancia en el acabado
de la madera son de tres tipos: gruesa, media y fina.
Tracción perpendicular: La resistencia a la tracción perpendicular a las fibras es
aproximadamente dos veces la resistencia a la compresión paralela. La resistencia a la
tracción perpendicular es afectada significativamente por la inclinación al grano.
Torsión: Es la resistencia a la deformación que opone una pieza de madera que tiene
un extremo fijo y experimenta un giro normal a su eje, debido a una fuerza que obra con
un brazo de palanca en su extremo libre.
Vasos: Son elementos de conducción, constituidos por células articuladas y que forman
una estructura tubular.
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Fuente. NORMA TÉCNICA PERUANA NTP 251.001.2003. Terminología. INDECOPI.
17 p.
9
RESUMEN
Con la finalidad de generar información confiable de las propiedades mecánicas de la
madera de diez especies forestales, se efectuó el presente estudio en el marco del proyecto
PD 512/012 Rev. 2 (I). “Utilización industrial y mercado de diez especies maderables
potenciales de bosques secundarios y primarios residuales”, que ejecuta la Asociación para
la Investigación y Desarrollo Integral - AIDER en colaboración con la Universidad Nacional
de Ucayali, la Dirección General Forestal y Fauna Silvestre, y con asistencia técnica y
financiera de la Organización Internacional de Maderas Tropicales – OIMT. Las propiedades
mecánicas, que se determinaron fueron: flexión estática, compresión paralela al grano,
cizallamiento, compresión perpendicular al grano, dureza, clivaje y tensión perpendicular al
grano.
10
I. INTRODUCCION
Actualmente los bosques amazónicos en general y los bosques de la región Ucayali
están experimentando un empobrecimiento paulatino, lo que provoca el descreme de
especies consideradas de alto valor comercial debido, entre otras causas, a la sobre
explotación de un pequeño número de especies maderables, algunas con bajos índices
de abundancia. Los bosques secundarios y los bosques primarios residuales o
remanentes están siendo muy poco aprovechados y sin criterios de sostenibilidad,
pese a que contienen volúmenes importantes de especies maderables potencialmente
comerciales.
El aprovechamiento sostenible de las especies maderables potenciales de los bosques
secundarios y primarios residuales requiere, entre otros, la determinación de la aptitud
tecnológica de uso. Uno de los estudios iniciales es la determinación de las
propiedades mecánicas que, analizados con los resultados del estudio de las
propiedades físicas, pueden orientar los usos posibles.
El Proyecto Estudio tecnológico y de mercado de diez especies maderables de
bosques secundarios y primarios remanentes que ejecuta AIDER en convenio con la
Dirección General de Forestal y Fauna y la Universidad Nacional de Ucayali con
asistencia técnica y financiera de la organización Internacional de maderas tropicales
ha efectuado el estudio de las propiedades mecánicas de diez especies maderables
de bosques secundarios y primarios residuales.
En tal sentido el presente documento tuvo como objetivos determinar algunas de las
principales propiedades físicas de la madera de diez especies forestales procedentes
de diferentes bosques secundarios y primarios remanentes de la región de Ucayali,
tales como: flexión estática, compresión paralela al grano, cizallamiento, compresión
perpendicular al grano, dureza, clivaje, tensión perpendicular al grano,
11
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Propiedades mecánicas de la madera.
Son aquellas propiedades que se manifiestan en la capacidad de la madera para
soportar cargas o torceduras (flexo torsión). Bajo pequeñas cargas la madera se
deforma en forma proporcional a la tensión, si la carga aumenta y las deformaciones son
mayores que la tensión se produce una deformación permanente. Al seguir aumentando
la carga se produce la rotura. Determinan, junto con las propiedades físicas, durabilidad
natural, características de secado, resistencia al intemperismo, etc. la aptitud
tecnológica de la madera para diferentes usos clasificados en dos grandes grupos:
estructurales y revestimientos.
La resistencia mecánica de la madera a nivel ultramicroscópico se debe a la resistencia
de las microfibrilas formadas por moléculas de celobiosa de 8.35 x 7.9 x 10.3 angstrom,
unidas mediante enlaces 1,4 alfa entre unidades de glucopiranosa, dentro de las
moléculas también hay enlaces de hidrogeno entre los grupos OH disponibles y entre
moléculas vecinas también hay puentes de hidrogeno, lo que confiere una estructura
reticular muy resistente. La mayor resistencia mecánica de la madera está en la región
cristalina, en la región amorfa no hay puentes de hidrógeno. La orientación de las
microfibrillas determina la resistencia de la madera a los diferentes esfuerzos. Como la
subcapa S2 ocupa el 90% de la pared secundaria y tiene un ángulo de orientación entre
10 a 30, es decir que se orientan casi paralelas al eje principal de las células, ofrecen
mayor resistencia a esfuerzos paralelos que perpendiculares al grano.
2.1.1. Flexión estática
Es el trabajo impuesto a una pieza de madera que descansa sobre dos apoyos, soporta
un peso uniformemente repartido a lo largo de su eje principal o situado en un punto o
sobre varios puntos determinados. Es consecuencia de la compresión en los elementos
anatómicos en los sistemas longitudinal y transversal. También hay esfuerzos de
tracción en la parte inferior de la sección transversal. La falla primero es en la zona de
compresión paralela al grano, después aumentan las deformaciones en la zona
comprimida, el eje neutro es traslada a la zona de tracción hasta la deformación total y la
falla.
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La flexión estática es una característica indispensable de determinar para decidir la
aptitud de uso en algunos elementos de madera como son las vigas, durmientes,
puentes, postes, etc. A igual volumen una `pieza de sección rectangular tiene una
mayor resistencia a la flexión que una de sección redonda; la resistencia a la flexión es
máxima sin se aplica la carga en uno de los cantos de la pieza.
Esfuerzo de la fibra al límite proporcional = 3 P1 L /2 a e2
P1 : es la carga al límite proporcional expresado en Kg fuerza
L : es la distancia entre los soportes de la probeta, en cm
a y e : son el ancho y espesor de la probeta en cm
Cálculo del módulo de ruptura. = P L / 2 a e2
Cálculo del módulo de elasticidad = P1L·/ 4 a e3 Y
Y : es la deflexión en el centro de la luz al límite proporcional en cm.
2.1.2. Compresión
Es la resistencia debida a la acción de una fuerza que tiende a aplastar la madera. Este
aplastamiento será mayor en el sentido perpendicular a las fibras y menor en el sentido
axial. La compresión en sentido axial es una propiedad muy importante para usos de la
madera como postes, pies derechos, etc.
La compresión paralela a la fibra depende de la orientación de las micro fibrillas en el
sentido longitudinal, especialmente de la subcapa S2 , Las fibras experimentan un
pandeo más que ofrecer resistencia mecánica, en general el esfuerzo de rotura varía
entre 100 a 900 kg/cm2 para maderas con densidad básica entre 0.2 a 0.8 g/cm3 . Se
estima aproximadamente la mitad que la resistencia a la tracción; EFLP es 75% de E
máxima, deformación en el campo elástico 60% de la deformación máxima. La
resistencia a la compresión paralela a la fibra se calcula mediante la siguiente formula:
C Pe = P1/A
P1 : es la carga al límite proporcional (kg)
A : es el área de la probeta antes del ensayo (cm-2).
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La máxima resistencia a la compresión paralela a la fibra se calcula la siguiente fórmula
matemática:
CPa. = P2/A
P2 : es la carga máxima (Kg)
La determinación del módulo de elasticidad en compresión paralela a la fibra es como
sigue a continuación:
MOE = (P1) L / AD
P1 : es la carga al límite proporcional, en Kg fuerza
L : es la distancia sobre la cual se midió la deformación en cm.
A : es el área de la probeta antes del ensayo en cm2
D : es la deformación de la probeta en cm.
La determinación del esfuerzo de la fibra al límite proporcional en compresión
perpendicular a la fibra se calcula como sigue:
MOR = P1/A
P1 : es la carga al límite proporcional (kg)
A es el área de compresión, ancho de la probeta multiplicado por el ancho de la placa
metálica (cm2)
2.1.3. Tracción.
Es la resistencia provocada por la acción de dos fuerzas de signo contrario que tienden
a romper la pieza de madera alargando su longitud y reduciendo su sección transversal.
La madera presenta altos índices de resistencia a la tracción debido a la fuerza de las
uniones de los enlaces glucosúricos de las unidades de glucopiranosa. La tracción axial
es menor que la compresión axial, la que depende de la lignina, especialmente la de la
lámina media.
Depende del contenido de humedad, de 8% al psf la relación es lineal; sobre el psf se
mantiene inalterable. También depende de la duración de la carga, de la calidad de la
pieza y presencia de defectos como nudos, acebolladura, desviación de la fibra,
14
rajaduras, grietas, etc. Además depende de la temperatura, por debajo de 0 °C aumenta
la resistencia a la tracción.
La tracción perpendicular al grano depende de la lignina que cumple una función
cementante entre fibras. La madera tiene menor resistencia a este tipo de esfuerzo con
relación a otras solicitaciones mecánicas. En la rotura produce facturas curvas
concéntricas a los anillos de crecimiento o siguiendo los radios medulares.
La tracción paralela al grano es mucho más alta que la perpendicular al grano, debido a
que las uniones longitudinales entre las fibras son de 30 a 40 veces más resistentes que
las uniones transversales. Produce facturas astillosas.
Disminuye la resistencia a la tracción en maderas de fibras cortas, con nudos, a
contenidos de humedad de saturación de la fibra puede reducir hasta 70%
2.1.4. Cizallamiento o cortadura.
Es el esfuerzo que oponen las fibras de una pieza a la acción de dos fuerzas paralelas
que tienden a cortar la sección transversal de la madera. Este esfuerzo depende del
grado de cohesión entre elementos, varia en los tres planos de corte y tipo de grano.
Depende esencialmente de la lignina, en especial de la lámina media. Depende también
del plano de la pieza: es mayor en sentido radial que en tangencial. Varía de 25 a 200
kg/cm2, a mayor densidad básica, mayor resistencia al cizallamiento.
Determinación de la resistencia de la madera al cizallamiento paralelo a la fibra.
MOR = P/A
P : es la carga máxima (Kg.)
A : es el área de la zona de cizallamiento (cm2)
2.1.5. Tenacidad o resistencia al choque.
Es la resistencia que opone la madera sometida al golpe de un cuerpo duro, la
resistencia es mayor en sentido axial a las fibras y menor en sentido transversal. Es una
medida de la habilidad de la madera para absorber cargas de choque.
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T = WL (cos α 2 - cos α 1)
T : es la tenacidad (kg. cm)
W : es el peso del péndulo (kg)
L : es la distancia del centro del eje de suspensión del péndulo o centro de gravitación
del mismo.
α1 : es el ángulo inicial (º)
α2 : es el ángulo final (º)
2.1.6. Dureza.
Es la resistencia que opone la madera a ser penetrada por otros cuerpos (clavos,
tornillos, etc.) o a ser trabajada (aserrío, cepillo, formón). A mayor peso específico
generalmente hay mayor dureza. La madera con alto contenido de humedad tienen
menos dureza. El duramen es más duro que la albura, dentro del duramen las maderas
con fibras de paredes gruesos, pocos vasos y parénquima apotraqueal son más duras
que las maderas de fibras de paredes medianas, numerosos vasos o vasos muy anchos
y parénquima paratraqueal. La madera temprana tiene menos dureza que la madera
tardía. Algunas inclusiones influyen en la dureza como son los cristales inorgánicos.
También influye el grano, maderas de grano recto ofrecen menor resistencia a la
penetración de cuerpos. Asimismo influye el plano de corte.
2.1.7. Resistencia al choque o al impacto.
Esta resistencia es mayor en el sentido axial que en el sentido transversal o radial.
Depende de la densidad, estructura anatómica, contenido de humedad, dirección de las
fibras, etc.
2.2. Factores determinantes de la resistencia mecánica
A nivel macroscópico la resistencia mecánica depende principalmente de los siguientes
factores:
- Inherentes a la especie
- Inclinación del grano
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- Madera de reacción
- Inclusiones inorgánicas cristales de sílice, oxalato de calcio, fosfatos, etc.
- Estructura anatómica, básicamente espesor total de paredes con relación al
volumen total, radios medulares, tipo, longitud y distribución de parénquima y
fibras, proporción de madera de verano dentro del anillo de crecimiento
- Anisotropía de la madera y plano de aplicación de la carga
- Proporción de albura y duramen
- Defectos como nudos, floema incluso, medula, rajaduras y grietas medulares
independientes de la especie
- Humedad en la madera, esencialmente la humedad dentro del rango
hiigroscópico
- Intensidad y duración de la carga, relacionada con la fatiga o tensión que
puede soportar una ´pieza sin romperse y provocada por una carga cuya
magnitud varía un número infinito de veces.
- Geometría de la pieza, las piezas de sección transversal rectangular presentan
más resistencia a algunas solicitaciones mecánicas que la sección cuadrada
- Temperatura, la temperatura tiene un efecto muy pequeño en la resistencia
mecánica de la madera hay una relación inversamente proporcional entre la
resistencia mecánica. A temperaturas debajo de 0°C. la flexión, compresión y
resistencia al impacto son mayores que a temperatura sobre 0°C.
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III. METODOLOGÍA APLICADA
3.1. Especies Estudiadas
Cuadro 1: Especies estudiadas
Nombre científico por identificación
botánica Nombre común
Apeiba membranacea Spruce ex Benth Maquizapa ñagcha
Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr. Ana caspi
Brosimun utile (Kunth) Oken Panguana
Croton matourensis Aubl Aucatadijo
Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don Huamanzamana
Matisia cordata Bonpl Sapote
Septotheca tessmannii Ulbr Utucuro
Schizolobium parahyba (Vell:) S.F.Blake Pashaco blanco
Simarouba amara Aubl. Marupa
Terminalia oblonga (Ruiz &Pav) Steud. Yacushapana amarilla
Fuente. Informe de identificación dendrológicas. IVITA. UNMSM
Elaboración. Propia
3.2. Lugar de ejecución
El estudio para la determinación de algunas propiedades mecánicas de la madera de
diez especies forestales de bosques secundarios y primarios remanentes se efectuó en
el Laboratorio de Propiedades Mecánicas de la Madera de la Universidad Nacional de
Ucayali, ubicada en el Km 6 de la carretera Federico Basadre margen izquierdo,
localizado en las siguientes coordenadas geográficas: Longitud 78º 34’ 00” oeste; Latitud
8º 56’ 00” sur; Altitud 154 m.s.n.m.
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3.3. Método de investigación
Para la determinación de algunas de las propiedades mecánicas de la madera de
Apeiba membranácea (Maquizapa ñagcha), Apuleia leiocarpa (Anacaspi), Brosimun utile
(Panguana), Croton matourensis (Aucatadijo), Jacaranda copaia (Huamanzamana),
Matisia cordata (Sapote), Septotheca tessmannii (Utucuro), Schizolobium parahyba
(Pashaco blanco), Simarouba amara (Marupa) y Terminalia oblonga (Yacushapana
amarilla), se utilizó el método de la experimentación.
3.4. Población y muestra
La población la constituye los árboles de Apeiba membranácea (Maquizapa ñagcha),
Apuleia leiocarpa (Anacaspi), Brosimun utile (Panguana), Croton matourensis
(Aucatadijo), Jacaranda copaia (Huamanzamana), Matisia cordata (Sapote), Septotheca
tessmannii (Utucuro), Schizolobium parahyba (Pashaco blanco), Simarouba amara
(Marupa) y Terminalia oblonga (Yacushapana amarilla) seleccionados en la prospección
realizada en las zonas de extracción:
Centro de Investigación y Capacitación Forestal Macuya – CICFOR ubicado en
la margen derecha de la quebrada Cashibo. Políticamente se encuentra en el
Km. 5, margen izquierda de la carretera Fernando Belaunde Terry, tramo San
Alejandro Puerto Bermúdez, en los distritos de Irazola y Tournavista, provincias
de Padre Abad y Puerto Inca, Región de Ucayali y Huánuco respectivamente;
Comunidad nativa Puerto Nuevo, ubicada el distrito de Iparia provincia de
Coronel Portillo, Región de Ucayali.
Caserío Amaquella, ubicado en la Carretera Federico Basadre km 19 interior 19
km, distrito de Campo Verde, provincia de Coronel Portillo, Región de Ucayali.
Comunidad Nativa Calleria, ubicada en el distrito de Callería, provincia de
Coronel Portillo, Región Ucayali.
Comunidad Nativa Sinchi Roca, ubicada en el distrito de Irazola, Provincia de
Padre Abad, Región Ucayali.
Carretera Neshuya-Curimana, ubicada en el Distrito de Irazola, Provincia de
Padre Abad, Región Ucayali.
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La muestra está constituida por cinco arboles por especie seleccionados aleatoriamente.
Cuadro 2: Zona de procedencia de las Especies
N° Especie Familia Zonas
1 Jacaranda copaia (Huamanzamana)
Bignonaceae
Neshuya-Curimana
CIFOR Macuya
Caserío Amaquella
2
Simarouba amara (Marupa) Simaroubaceae
Neshuya-Curimana
CN Curiaca y Pueblo Nuevo
CIFOR Macuya
3 Schizolobium parahyba (Pashaco)
Fabaceae Neshuya-curimana
CIFOR Macuya
4 Apeiba membranácea (Maquizapa ñagcha)
Tiliaceae Neshuya-Curimana
CIFOR Macuya
5 Apuleia leiocarpa (Ana caspi ) Fabaceae
CN: Sinchi roca
CIFOR Macuya
6 Brosimum utile (Panguana) Moraceae
CN: Sinchi roca
CIFOR Macuya
7 Matisia cordata (Sapote) Bombacaceae
CN: Sinchi roca
CIFOR Macuya
8 Croton matourensis (Aucatadijo)
Euphorbiaceae Km 44
Neshuya Curimana
9 Terminalia oblonga (Yacushapana amarilla)
Combretaceae CN Callería
CN Puerto Belén
10 Septotheca tessmannii (Utucuro)
Bombacaceae CN Callería
CN Puerto Belén
Elaboración. Propia
3.5. Identificación dendrológicas
La identificación dendrológica se efectuó en el Herbario Regional del Instituto de
Investigación en Enfermedades Tropicales y de Altura – IVITA. Universidad Nacional
Mayor de San Marcos.
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3.6. Instrumentos de recolección de datos
3.6.1. Material experimental
Muestras de madera de diferentes dimensiones:
- Flexión estática : 5 x 5 x 76 cm.
- Compresión paralela : 5 x 5 x 20 cm.
- Compresión perpendicular : 5 x 5 x 15 cm.
- Dureza : 5 x 5 x 15 cm.
- Cizallamiento : 5 x 5 x 6.3 cm.
- Tensión perpendicular : 5 x 5 x 6.3 cm.
- Clivaje : 5 x 5 x 9.5 cm.
3.6.2. Materiales de campo
- Libreta de campo
- Cinta métrica
- Motosierra
- Machetes
- Lápices
3.6.3. Materiales de laboratorio
- Lupa 10x
- Lápices de cera
- Cuchilla
- Desecadores de laboratorio
- Formularios
3.6.4. Maquinaria para la preparación de probetas
- Sierra de cinta
- Sierra radial
- Sierra circular
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- Garlopa
- Cepilladora
3.6.5. Equipos de laboratorio
- Estufa eléctrica con termostato regulable
- Balanza 0,01 g de precisión
- Prensa universal de ensayos mecánicos y accesorios con software
especializado “Test Navigator”
- Vernier digital
- Equipos para procesamiento de datos: computadora con programas Excel y
SPSS Statistics Cámara digital
3.7. Metodología y procedimientos
3.7.1. Selección de árboles
Se seleccionaron cinco árboles tomando en consideración la buena conformación
fitosanitaria del individuo, accesibilidad del lugar, asimismo se escogerán árboles de
diferentes diámetros, según las especificaciones de la Norma COPANT (1972) y bajo
cuatro criterios: Árboles con un diámetro mínimo de 39 cm; el árbol con el mayor
diámetro; el árbol con el menor diámetro; y los dos restantes en el rango del menor y el
mayor.
3.7.2. Toma de datos preliminar de los árboles seleccionados
Los árboles seleccionados serán marcados con pintura roja y se medirá el DAP, la altura
total se estimará con un hipsómetro, esta información se registrará en un formato
previamente elaborado, también se registrará información adicional del estado
fitosanitario, forma del fuste, ahusamiento, asociación ecológica, descripción del sitio,
etc.
3.7.3. Colección de muestras botánicas e identificación
Para la identificación de la especie se tomaron las muestras botánicas fértiles las cuales
fueron herborizadas de acuerdo a los procedimientos establecidos en la Norma Técnica
22
Peruana 251.008. La identificación se hizo en el Herbario Regional del Instituto
Veterinario de Investigación en Enfermedades Tropicales y de Altura - IVITA –
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, mediante comparación con los patrones
existentes en sus colecciones.
3.7.4. Tumbado, aserrío y marcado de trozas
El tumbado se hizo con motosierra, se desramo y se cortaron tres trozas del
correspondiente nivel longitudinal del fuste comercial árbol (basal, intermedio y apical), ,
se marcaron con pintura, rotuladas según árbol de procedencia y nivel utilizando un
código con dos números, el primero corresponde al número de árbol y el segundo al
nivel longitudinal; según las especificaciones de la Norma Técnica Peruana 251.008.
3.7.5. Transporte y prehabilitado
Las trozas fueron trasladadas por vía terrestre hacia el taller de carpintería de la UNU,
Pucallpa para realizar el prehabilitado de las probetas. Para los ensayos de transformación
mecánica, todas las probetas fueron dimensionadas a 7 x 7 cm.
3.7.6. Secado de la madera
La madera obtenida se secó al aire libre, y se determinó semanalmente en tres muestras
tomadas al azar el contenido de humedad con un detector de pines aislados hasta
alcanzar el contenido de humedad de equilibrio.
3.7.7. Preparación de probetas
Ya seca las probetas pre habilitadas se sacarán las probetas propiamente dichas para los
ensayos respectivos; dimensionándolas teniendo en cuenta la buena orientación de las fibras
(corte tangencial) como sigue:
- Flexión estática : 5 x 5 x 76 cm.
- Compresión paralela al grano : 5 x 5 x 20 cm
- Compresión perpendicular al grano y dureza : 5 x 5 x 15 cm.
- Cizallamiento y tensión perpendicular al grano : 5 x 5 x 6.3 cm.
- Clivaje : 5 x 5 x 9.5 cm.
23
3.7.8. Ejecución de ensayos
A. Ensayo de flexión estática
Para este ensayo se tuvo en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas con dimensiones de 5 x 5 x 76 cm.
- Cabezal de metal, con densidad no menor de 1 g/cm3
- Dispositivos de apoyo, de metal de aproximadamente 5 x 5 cm.
- Se aplica la carga en la cara tangencial más cercana a la médula. El eje del
cabezal debe coincidir con el centro de luz de la probeta.
- Velocidad de la carga de 2.5 mm/min.
- Se registrarán los datos de carga máxima (CM), carga en el límite proporcional
(CLP) y deformación en el límite proporcional (DLP) observados en el software
procesador “Test Navigator”.
- Se dibujará y describirá el tipo de falla
- Aplicación de fórmulas
B. Ensayo de compresión paralela al grano
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas con dimensiones de 5 x 5 x 20 cm.
- Cabezal con articulación esférica
- Superficies de los extremos paralelas entre sí, y ángulo recto con el eje
longitudinal de la probeta
- Velocidad de ensayo de 0.6 mm/min.
- Se registran los datos de carga máxima (CM), carga en el límite proporcional
(CLP) y deformación en el límite proporcional (DLP) observados en el software
Test Navigator.
- Se dibuja e identifica el tipo de falla
- Aplicación de fórmulas
C. Ensayo de cizallamiento
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas de 5 x 5 x 6.3 cm.
24
- Cizalla
- Probeta con cara A y B, perpendiculares al grano; y C tangencial en 50 % de las
probetas y radial en el otro 50%.
- Velocidad de la cruceta móvil de 0.6 mm/min.
- Se registra la carga máxima (CM), observado en el software Test Navigator.
- Croquis de la falla
- Aplicación de fórmula
D. Ensayo de compresión perpendicular al grano
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas con dimensiones de 5 x 5 x 15 cm.
- Base maciza con de formómetro acoplado y bloque metálico de presión
- Probetas orientadas con respecto a los anillos de crecimiento
- Se aplica la carga en la cara radial.
- Velocidad de ensayo de 0.3 mm/min.
- Registrar las cargas y acortamientos hasta que la penetración de la placa
metálica de presión sea de 2.5 mm; observados en el software Test Navigator.
- Aplicación de fórmula
E. Ensayo de dureza
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas de 5 x 5 x 15 cm.
- Cabezal: con semi-esfera de acero de 1.13 cm de diámetro, vástago cilíndrico.
- Los ensayos se hacen en los extremos y en las caras de la probeta en el orden:
una penetración en cada uno de los extremos, una penetración en cada una de
las caras tangenciales, una penetración en cada una de las caras radiales.
- Velocidad constante de 6 mm/min.
- Los valores de penetración se expresan directamente en kilogramos.
- Se registra el valor de cada penetración, así como el promedio de los valores
homólogos observado en el software Test Navigator.
F. Ensayo de clivaje
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas de 5 x 5 x 9.5 cm
25
- Cabezal con sujetadores: una pieza de 20 cm de longitud, una pieza de 13.5 cm
de longitud,
- Se hace en la superficie radial y tangencial
- Velocidad constante de 2.5 mm/min.
- Se dibuja la falla
- Los valores de carga máxima son expresados directamente en la máquina -
software Test Navigator.
G. Ensayo de tensión perpendicular al grano
Para este ensayo se tiene en cuenta las siguientes características:
- 45 probetas de 5 x 5 x 6.3 cm
- Cabezal con sujetadores
- Se hace en la superficie radial y tangencial
- Velocidad constante de 2.5 mm/min.
- Se dibuja la falla
- Los valores de carga máxima son expresados directamente en la máquina -
software Test Navigator.
IV. PRESENTACIÓN DE DATOS
Cuadro 3. Propiedades Mecánicas
NOMBRE CIENTIFICO
EVALUACIÓN
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL
GRANO Compresión
Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje (kg/cm)
Esfuerzo al Limite Proporc. (kg/cm
2)
Módulo de
Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite Proporc. (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Apuleia leiocarpa
X 702 1115 114 537 587 41 106 939 870 131 50
s 28 19 14 20 13 33 62 24 26 28 28
CV 194 211 157 108 77 14 65 229 223 37 14
Apeiba membranaceae
X 248 145 48 141 217 22 12 173 267 33 25
s 36 30 26 49 30 31 68 45 43 32 40
CV 90 43 13 70 65 7 8 75 115 74 10
Brosimum utile
X 294 472 93 273 306 33 26 277 416 126 26
s 40 139 15.00 24 16 22 42 23 19 27 24
CV 118 29 17 65 48 7 11 64 78 22 6
Croton matourensis
X 272 401 68 178 230 21 25 162 297 96 26
s 24 24 18 44 17 26 66 44 21 22 29
CV 64 96 12 78 40 5 16 70 62 21 7
Jacaranda copaia
X 153 288 59 234 212 24 10 140 260 80 27
s 35 25 18 57 19 29 66 25 28 18 25
CV 54 73 11 76 41 7 7 35 73 14 7
Matisia cordata X 230 355 61 150 204 22 14 222 368 42 16
s 33 35 18 50 27 41 54 38 27 25 30
CV 76 123 11 74 54 9 8 85 94 11 5
Sephtoteca tessmannii
X 458 712 95 352 376 37 29 409 498 78 25
s 36 21 14 16 13 20 62 51 32 28 60
CV 165 149 14 55 50 7 18 211 160 22 15
Simarouba amara
X 200 114 59 158 252 32 14 200 369 15
s 30 24 12 45 13 21 56 25 25 42
CV 59 27 7 71 34 7 8 50 129 6
Schizolobium parahyba
X 64 115 19 189 229 52 13 144 301 52 27
s 37 26 15.00 31 16 13 57 45 40 29 24
CV 24 29 3 59 37 24 7 65 121 15 6
Terminalia oblonga
X 445 857 95 458 490 87 70 939 1200 127 35
s 0.39 0.22 0.20 0.19 0.16 0.28 0.42 0.24 20 0.13 0.27
CV 174 189 19 90 79 25 29 229 242 17 9
Fuente: Elaboración propia
28
Figura 1. Resistencia a la flexión estática de diez maderas de bosques secundarios y
primarios residuales
29
Figura 2. Resistencia a la compresión paralela de diez maderas de bosques secundarios y
primarios residuales
30
Figura 3. Resistencia a la compresión perpendicular al grano de diez maderas de
bosques secundarios y primarios residuales
31
Figura 4. Resistencia al cizallamiento de diez maderas de bosques secundarios y
primarios residuales
32
V. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
Los datos obtenidos a través de los ensayos de propiedades mecánicas en
condiciones normalizadas de laboratorio han sido procesados con el software
especializado “Test Navigator” obteniéndose información sistematizada como se
muestra en el anexo correspondiente. También han sido procesados en computadora
con programas Excel a fin de determinar los estadígrafos de tendencia central y de
dispersión.
Los valores promedio de resistencia mecánica a los diferentes esfuerzos han sido
interpretados de acuerdo a las especificaciones establecidas por el Proyecto Andino de
Desarrollo en Recursos Forestales – PAD REFORT de la Junta del Acuerdo de
Cartagena como se muestra a continuación.
Cuadro 4. Análisis de las Propiedades Mecánicas
NOMBRE
CIENTIFICO
Flexión estática Compresión paralela Compresión
Perpendicular
al Grano
(kg/cm2)
Clasificación
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clasificación Módulo de
Ruptura
(kg/cm2)
Clasificación
Resistencia
Máxima
(kg/cm2)
Clasificación
Apeiba
membranaceae 145 Muy baja 217 Baja 12 Baja 33 Muy baja
Apuleia leiocarpa 1115 Muy alta 587 Muy alta 106 Muy alta 131 Muy alta
Brosimum utile 472 Baja 306 Media 26 Baja 126 Media
Croton
matourensis 401 Baja 230 Baja 25 Baja 96 Alta
Jacaranda
copaia 288 Baja 212 Baja 10 Baja 80 Media
Matisia cordata 355 Baja 204 Baja 14 Baja 42 Baja
Schizolobium
parahyba 115 Muy baja 229 Baja 13 Baja 52 Baja
Sephtoteca
tessmannii 712 Media 376 Alta 29 Baja 78 Media
Simarouba
amara 114 Muy baja 252 Muy baja 14 Baja 70 Media
Terminalia
oblonga 857 Alta 490 Muy alta 70 Alta 127 Muy alta
Fuente: Elaboración propia
33
Se tienen dos maderas con valores de resistencia mecánica alta a muy alta: Apuleia
leiocarpa y Terminalia oblonga; dos de resistencia baja a media: Brosimum utile y
Sephtoteca tessmannii; el resto son de resistencia mecánica baja a muy baja: Apeiba
membranaceae, Croton matourensis, Jacaranda copaia, Matisia cordata, Schizolobium
parahyba y Simarouba amara.
Los valores obtenidos serán complementados con la información del estudio de las
propiedades físicas, comportamiento al secado, a la trabajabilidad, a la preservación y
durabilidades naturales y utilizadas, para determinar la aptitud de uso de las maderas.
34
VI. CONCLUSIONES
Se ha determinado las propiedades mecánicas de las diez especies: flexión estática,
compresión paralela al grano, cizallamiento, compresión perpendicular al grano, dureza,
clivaje y tensión perpendicular al grano.
VII. RECOMENDACIONES
Es conveniente continuar con los estudios de procedencias a fin de sistematizar resultados y
ampliarlos para estimar la confiabilidad de la información.
VIII. REPERCUSIONES EN LA PRÁCTICA
El estudio de las propiedades mecánicas fundamenta el posible comportamiento a la trabajabilidad de
la madera. Estas propiedades son insumos para la determinación de la aptitud de uso de las maderas.
35
IX. BIBLIOGRAFIA
Propiedades físicas y mecánicas: ASTM D 143 – 94 (Reapproved 2000). Standard
Test Methods for Small Clear Specimens of Timber y las siguientes normas peruanas:
NTP 251.009 (1989): MADERAS. Acondicionamiento de las maderas destinadas a los
ensayos físicos y mecánicos
NTP 251.010 (2004): MADERA. Método para determinar el contenido de humedad.
NTP 251.1.014. (2004) MADERA. Método para determinar la compresión axial o
paralela al grano
NTP 251.017. ( 2004) MADERA. Método para determinar la flexión estática
NTP 251.016 (2004) MADERA. Método para determinar la compresión perpendicular al
grano
NTP 251.015 (2004) MADERA. Método de determinación de la dureza
NTP 251.013 (2004) MADERA. Método para determinar el cizallamiento paralelo al
grano
AROSTEGUI, A. A 1982. Recopilación y análisis de estudios tecnológicos de maderas
peruanas. Lima – Perú. PNUD / FA0 /PER/81/002. 57p
GUEVARA, l. Separatas del curso de Propiedades mecánicas de la madera.
UNU/FCFyA/EAPIF/DAIF.
KOLLMAN, 1959. Tecnología de la Madera y sus aplicaciones Tomo I – Traducción de
la 2da Edición. Ministerio de Agricultura – Instituto Forestal de Investigaciones.
Experiencias y Servicios de la Madera. Madrid.- 647 p.
LEON W. ESPINOZA N. 2001. Anatomía de la madera. Universidad de los Andes.
Mérida. 397 pp.
36
X. ANEXOS
1. Ensayo de propiedades mecánicas por especie.
2. Propiedades mecánicas promedio de diez especies forestales.
3. Registro fotográfico de los ensayos.
10.1. Ensayo de propiedades mecánicas por especie
Cuadro 5. Propiedades mecánicas Apuleia leiocarpa (Ana Caspi)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA
COMPRESION PARALELA AL GRANO
Compresión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticida
d 1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 645 1144 112 609 627 47 174 1126 1063 103 54 58
1 Coef. De Variac.
30 19 17 12 11 29 31 19 26 38 31 21
Desv. Estandar
195 221 20 75 68 14 54 218 271 39 17 12
Promedio 838 1239 114 562 614 46 146 1053 953 159 45 58
2 Coef. De Variac.
26 16 13 12 11 38 42 17 10 11 29 45
Desv. Estandar
221 199 15 66 64 18 61 181 94 18 13 26
Promedio 615 987 116 473 494 33 77 705 629 106 43 44
3 Coef. De Variac.
18 15 13 16 15 40 36 24 51 41 25 34
Desv. Estandar
113 149 15 77 74 13 28 166 321 44 11 15
Promedio 777 1178 123 482 600 42 66 886 887 148 52 47
4 Coef. De Variac.
11 10 5 36 10 24 48 11 14 17 21 59
Desv. Estandar
88 117 6 172 60 10 31 101 122 26 11 28
Promedio 657 1033 108 531 575 35 54 775 685 123 52 51
5 Coef. De Variac.
32 24 15 12 10 18 38 16 12 22 27 40
Desv. Estandar
213 250 16 63 55 6 20 124 78 27 14 21
Cuadro 6. Propiedades mecánicas Sephtoteca tessmannii (utucuro)
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA
COMPRESION PARALELA AL GRANO
Compresión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
DUREZA Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 623 854 106 340 360 35 32 299 384 76 29 35
1 Coef. De Variac.
70 42 28 18 17 19 52 19 21 13 76 51
Desv. Estandar
436 360 30 61 62 6 17 56 81 10 22 18
Promedio 479 702 94 378 403 41 32 345 466 62 25 27
2 Coef. De Variac.
11 9 10 5 6 14 57 22 19 46 54 13
Desv. Estandar
51 62 9 18 25 6 18 77 89 28 13 4
Promedio 422 725 96 338 376 35 22 496 570 96 23 27
3 Coef. De Variac.
15 15 13 19 14 25 24 58 18 23 62 46
Desv. Estandar
65 107 13 64 52 9 5 289 104 22 14 12
Promedio 376 361 89 359 376 37 37 425 533 77 20 20
4 Coef. De Variac.
29 18 9 12 14 20 85 48 9 24 65 53
Desv. Estandar
108 110 8 44 53 7 31 205 46 18 13 11
Promedio 457 715 97 352 375 39 27 411 463 81 26 23
5 Coef. De Variac.
8 8 7 18 14 19 45 52 71 25 54 75
Desv. Estandar
37 55 7 16 52 7 12 212 327 21 14 17
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 7. Propiedades mecánicas Simarouba amara (marupa)
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA
COMPRESION PARALELA AL
GRANO
Compresión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 184 107 52 158 238 30 21 220 424 50 14 31
1 Coef. De Variac.
60 27 4 53 21 46 11 42 66 9 5 12
Desv. Estandar
33 25 8 34 9 15 54 19 16 18 36 40
Promedio 164 104 57 115 248 34 16 179 296 52 10 13
2 Coef. De Variac.
56 26 4 73 28 6 7 55 58 8 5 8
Desv. Estandar
34 26 7 64 11 17 40 31 20 15 50 63
Promedio 209 111 60 168 235 30 10 202 329 48 11 14
3 Coef. De Variac.
62 29 8 68 30 9 6 56 53 6 5 7
Desv. Estandar
30 26 13 40 13 30 61 28 16 12 41 48
Promedio 219 118 58 168 250 34 10 197 376 68 17 25
4 Coef. De Variac.
48 27 7 68 35 8 4 43 65 12 6 8
Desv. Estandar
22 22 12 41 14 24 35 22 17 18 32 33
Promedio 225 130 67 184 288 34 17 202 368 61 21 24
5 Coef. De Variac.
56 24 4 82 27 6 8 34 50 9 4 7
Desv. Estandar
25 19 6 44 9 17 49 17 14 5 21 28
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 8. Propiedades mecánicas Terminalia oblonga (Yacushapana Amarilla)
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL
GRANO Compresión
Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 436 878 99 456 485 79 58 1126 1148 131 40 44
1 Coef. De Variac. 0.35 0.19 0.17 0.19 0.18 0.32 0.36 0.19 0.24 0.11 0.3 0.37
Desv. Estandar 153 163 17 85 87 25 21 218 281 15 12 16
Promedio 598 1004 109 493 517 90 75 1053 1335 119 30 38
2 Coef. De Variac. 0.2 0.18 0.17 0.18 0.13 0.17 0.39 0.17 0.1 0.11 0.28 0.15
Desv. Estandar 120 182 18 90 66 15 30 181 140 13 8 6
Promedio 433 843 96 457 476 83 64 705 1210 125 37 46
3 Coef. De Variac. 0.43 0.26 0.23 0.25 0.22 0.36 0.51 0.24 0.07 0.13 0.16 0.3
Desv. Estandar 185 222 22 115 105 30 33 166 85 17 6 14
Promedio 429 770 86 468 517 98 94 886 1204 138 32 48
4 Coef. De Variac. 0.26 0.21 0.13 0.14 0.1 0.32 0.36 0.11 0.28 0.12 0.11 0.47
Desv. Estandar 113 161 11 67 50 31 34 101 334 16 4 23
Promedio 313 767 84 423 462 89 60 775 1098 120 35 49
5 Coef. De Variac. 0.62 0.19 0.17 0.21 0.16 0.21 0.32 0.16 0.19 0.15 0.28 0.42
Desv. Estandar 194 148 15 90 74 19 19 124 208 18 10 20
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 9. Propiedades mecánicas Croton matourensis (Aucatadijo)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL GRANO Compresión
Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 273 359 63 83 216 19 19 177 309 115 25 ´- . -
1 Coef. De Variac.
20 22 20 84 9 14 35 47 18 21 31 ´- . -
Desv. Estandar
47 80 12 69 20 3 7 84 57 24 8 ´- . -
Promedio 204 313 69 113 208 23 20 201 291 93 30 ´- . -
2 Coef. De Variac.
29 34 19 73 18 19 56 61 18 18 33 ´- . -
Desv. Estandar
59 108 13 82 38 4 11 122 51 17 10 ´- . -
Promedio 269 398 63 205 228 21 45 159 379 88 23 ´- . -
3 Coef. De Variac.
22 18 17 27 17 19 48 24 19 34 31 ´- . -
Desv. Estandar
59 70 10 54 39 4 22 39 73 30 7 ´- . -
Promedio 286 404 68 201 226 21 15 141 268 94 25 ´- . -
4 Coef. De Variac.
13 17 14 15 11 24 52 28 14 22 22 ´- . -
Desv. Estandar
38 69 10 31 25 5 8 39 37 20 5 ´- . -
Promedio 351 518 78 233 278 25 27 160 272 96 25 ´- . -
5 Coef. De Variac.
26 13 12 27 13 27 54 22 11 17 30 ´- . -
Desv. Estandar
55 66 10 62 35 7 14 35 29 17 8 ´- . -
Cuadro 10. Propiedades mecánicas Jacaranda copaia (Huamanzamana)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL GRANO
Compresión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 172 311 60 103 198 24 7 138 237 71 38 ´- . -
1 Coef. De Variac. 25 13 13 71 13 19 71 27 13 14 22 ´- . -
Desv. Estandar 42 41 8 73 26 5 5 38 30 10 8 ´- . -
Promedio 158 312 70 175 242 28 10 138 240 83 26 ´- . -
2 Coef. De Variac. 32 23 14 43 20 38 55 26 23 14 26 ´- . -
Desv. Estandar 51 72 10 75 49 11 6 36 54 12 7 ´- . -
Promedio 160 287 65 144 215 22 12 146 274 83 27 ´- . -
3 Coef. De Variac. 35 29 98 52 18 20 85 34 21 17 23 ´- . -
Desv. Estandar 56 83 64 75 39 4 10 50 56 14 6 ´- . -
Promedio 122 226 48 82 173 15 9 105 192 77 30 ´- . -
4 Coef. De Variac. 38 20 9 41 6 4 53 22 2 19 23 ´- . -
Desv. Estandar 47 46 4 33 11 1 5 24 4 15 7 ´- . -
Promedio 140 279 56 123 203 21 17 139 281 86 25 ´- . -
5 Coef. De Variac. 48 25 12 68 21 16 51 26 21 27 29 ´- . -
Desv. Estandar 67 68 7 84 42 3 9 37 59 23 7 ´- . -
Cuadro 11. Propiedades mecánicas Brosimum utile (Panguana)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL GRANO
Compresión Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 320 513 93 266 300 31 30 249 394 122 25 ´- . -
1 Coef. De Variac.
39 30 16 28 13 14 32 19 10 27 30 ´- . -
Desv. Estandar
125 152 15 74 38 4 10 47 38 22 7 ´- . -
Promedio 266 412 91 261 301 34 15 293 415 123 27 ´- . -
2 Coef. De Variac.
35 31 14 25 20 21 38 20 18 26 19 ´- . -
Desv. Estandar
92 128 13 65 62 7 6 59 73 32 5 ´- . -
Promedio 295 503 83 244 302 32 19 252 424 127 23 ´- . -
3 Coef. De Variac.
52 27 19 36 11 27 29 26 24 8 11 ´- . -
Desv. Estandar
152 135 16 87 33 9 5 65 102 10 3 ´- . -
Promedio 311 571 105 301 330 37 31 328 464 141 29 ´- . -
4 Coef. De Variac.
41 26 9 20 16 24 36 19 14 23 24 ´- . -
Desv. Estandar
128 151 10 59 53 9 11 61 64 33 7 ´- . -
Promedio 257 393 94 279 283 32 ´- . - 263 393 120 27 ´- . -
5 Coef. De Variac.
24 36 18 21 22 22 ´- . - 21 20 24 27 ´- . -
Desv. Estandar
61 142 17 59 64 7 ´- . - 54 80 29 7 ´- . -
Cuadro 12. Propiedades mecánicas Apeiba membranaceae (Maquizapa Ñagcha)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMER
O VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL
GRANO Compresión Perpendicula
r al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento (kg/cm
2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Modulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 230 136 48 137 198 20 10 132 163 37 13 12
1 Coef. De Variac. 32 28 25 49 27 16 71 33 35 29 46 17
Desv. Estandar 73 38 12 63 53 3 7 44 57 11 6 2
Promedio 196 110 38 157 192 19 8 152 253 43 26 19
2 Coef. De Variac. 41 31 29 40 28 19 34 38 30 38 28 48
Desv. Estandar 80 34 11 63 53 4 3 58 75 16 7 9
Promedio 264 148 45 167 244 26 15 209 302 64 27 23
3 Coef. De Variac. 30 25 23 49 28 29 65 22 29 26 52 44
Desv. Estandar 79 36 11 82 68 8 10 45 88 16 14 10
Promedio 253 150 53 137 222 25 7 158 252 41 22 25
4 Coef. De Variac. 37 32 28 49 41 34 73 58 40 22 36 36
Desv. Estandar 94 48 15 67 91 9 5 92 101 9 8 9
Promedio 286 176 51 112 216 19 19 220 380 51 30 22
5 Coef. De Variac. 39 24 23 61 26 30 48 50 38 33 21 31
Desv. Estandar 111 42 11 69 56 6 9 110 146 17 6 7
Cuadro 13. Propiedades mecánicas Matisia cordata (sapote)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL
GRANO Compresión
Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 215 356 61 116 176 21 13 223 366 38 14 10
1 Coef. De Variac.
18 27 13 63 26 25 39 58 20 24 36 24
Desv. Estandar
39 98 8 73 46 5 5 129 103 9 5 2
Promedio 202 254 58 154 202 27 21 254 400 39 15 11
2 Coef. De Variac.
31 37 23 50 29 61 72 28 32 34 40 33
Desv. Estandar
63 94 14 77 59 17 15 71 127 13 6 4
Promedio 271 447 68 163 219 20 13 235 379 47 16 13
3 Coef. De Variac.
28 20 14 49 18 39 50 31 19 18 30 40
Desv. Estandar
75 88 9 79 39 8 6 74 74 9 5 5
Promedio 162 257 53 103 187 19 11 170 303 40 147 15
4 Coef. De Variac.
22 36 20 62 39 37 6 30 28 20 31 7
Desv. Estandar
35 93 11 64 73 7 1 51 85 8 4 1
Promedio 269 434 64 212 245 25 13 219 377 47 18 13
5 Coef. De Variac.
32 20 7 16 17 19 28 21 19 22 13 53
Desv. Estandar
85 87 5 35 43 5 4 46 71 11 2 7
Cuadro 14. Propiedades mecánicas Schizolobium parahyba (Pashaco blanco)
Fuente: Elaboración propia
ARBOL NUMERO
VALOR
FLEXION ESTATICA COMPRESION PARALELA AL
GRANO Compresión
Perpendicular al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje (kg/cm)
Tensión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de Elasticidad
1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Promedio 70 126 20 150 213 48 12 142 286 50 29 24
1 Coef. De Variac.
37 23 7 28 7 18 52 32 24 19 11 32
Desv. Estandar
26 29 2 42 15 9 6 46 70 9 3 1
Promedio 44 81 19 172 212 52 7 109 255 42 25
2 Coef. De Variac.
57 35 14 13 16 35 19 47 47 28 21
Desv. Estandar
25 29 3 22 33 18 1 52 119 12 5
Promedio 62 103 17 151 200 48 10 110 281 43 21 11
3 Coef. De Variac.
21 24 26 41 17 27 27 33 38 21 32 38
Desv. Estandar
13 24 4 61 33 13 3 36 105 9 7 4
Promedio 77 135 20 243 260 54 14 193 383 66 32 15
4 Coef. De Variac.
21 14 11 17 12 20 51 38 43 23 17 39
Desv. Estandar
16 19 2 42 31 11 7 74 166 16 5 6
Promedio 65 120 19 215 256 59 17 185 271 56 28 13
5 Coef. De Variac.
44 18 9 25 10 18 53 41 9 25 27 31
Desv. Estandar
28 22 2 53 27 11 9 75 26 14 7 4
10.2. Ensayo de propiedades mecánicas promedio de las 10 especies
NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN
FLEXION ESTATICA
COMPRESION PARALELA AL GRANO
Compresión Perpendicular
al Grano (kg/cm
2)
DUREZA
Cizallamiento
(kg/cm2)
Clivaje
(kg/cm)
Tensión Perpendicular al Grano
(kg/cm2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Módulo de
Ruptura (kg/cm
2)
Módulo de Elasticida
d 1000 (kg/cm
2)
Esfuerzo al Limite
Proporcional (kg/cm
2)
Resistencia Máxima (kg/cm
2)
Módulo de
Elasticidad 1000 (kg/cm
2)
Lados (kg)
Extremos (kg)
Apeiba membranaceae peine de mono 248 145 48 141 217 22 12 173 267 233 25 21
Apuleia leiocarpa ana caspi 702 1115 114 537 587 41 106 939 870 131 50 53
Brosimun utile panguana 294 472 93 273 306 33 26 277 416 126 26
Croton matourensis aucatadijo 272 401 68 178 230 21 25 162 297 96 26
Jacaranda copaia huamanzamana 153 288 59 134 212 24 10 140 260 80 27
Matisia cordata sapote 230 355 61 150 204 22 14 222 368 42 16 12
Schizolobium parahyba pashaco 64 115 19 189 229 52 13 144 301 52 27 13
Sephtoteca tessmannii utucuro 458 712 95 352 376 37 29 410 498 78 25 27
Simarouba amara marupa 200 114 59 158 252 32 14 200 369
15 22
Terminalia oblonga yacushapana 445 857 95 458 490 87 70 939 1200 127 35 46
48
10.3. Registro fotográfico
Cizallamiento
Clivaje
49
Compresión Paralela
Compresión Perpendicular
50
Dureza de Extremos
Dureza de Lados
51
Flexión Estática
Tensión Perpendicular
