Informe Tecnoma - Madera

5/25/2018 Informe Tecnoma - Madera

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FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

CURSO: Tecnologa en Materiales de la Construccin

TEMA: Seleccin de la Madera en el Mercado para

Uso de las Edificaciones.

DOCENTE: Ing. Cabanillas Quiroz, Guillermo Juan.

ALUMNOS: Aspericueta Alcantara, Rosa

Ballena Navarro, Anglica R.

Briceo Torres, Luis A.

Narcizo Burgos, Willy J.

Trujillo, marzo del 2014


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Universidad Privada Antenor Orrego|Seleccin de la Madera en el Mercado para uso

de las Edificaciones - Tecnologa en Materiales de la Construccin

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INDICE

Introduccin 03

Problema .. 04

Antecedentes. 04

Anlisis .. 08

Conclusiones. 64

Recomendaciones 65

Anexos 67


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INTRODUCCIN

El presente trabajo, tiene por finalidad dar a conocer a la comunidadacadmica, las maderas ms seleccionada y vendidas para lasedificaciones en el distrito de Trujillo. Sabemos que la madera es unmaterial muy importante para las edificaciones; es por tal motivoque este material tiene mucha salida en el mercado del rubroconstruccin, en consecuencia salta la idea, Qu madera es lams seleccionada para el uso en las construcciones en nuestra

ciudad de Trujillo?, sabiendo que la mayora de estudiantes ypersonas, tiene una desinformacin en este marco, nos interesamospara apoyar a la culturizacin de las personas acerca de este tematan interesante como es la madera, relaciones y salida en el rubrode la construcciones.

Por lo antes mencionado, esperamos que la informacin vertida eneste informe colme sus expectativas y sea una gua que se puedausar para poder discernir entre los distintos de madera para losfines requeridos.

Los Autores


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PROBLEMA

La desinformacin de los estudiantes de la Universidad Privada Antenor

Orrego, acerca de la seleccin de la madera en el mercado para uso de las

edificaciones.

ANTECEDENTES

Despus de haber indagado, Despus de haber indagado en las bibliotecas

virtuales y fsicas de Educacin superior de internacionales, nacionales,

encontrando los siguientes informes:

Steven John Morales Sears , Gerardo Gngora Mis, Santiago Gngora Mis,

Santos Canche May Casas de Madera, Instituto Tecnolgico de Mrida:

Una casa de madera ofrece un entorno ms cercano a la naturaleza con todos

los beneficios fsicos y psicolgicos que proporciona por lo que la calidad de

vida en una casa de madera suele ser mayor y ms satisfactoria, e incluso, en

varios aspectos tcnicos, superan a las de obra.

Han sido muchos, en efecto, los que por motivos laborales o vacacionales han

tenido la oportunidad de habitar una casa de este tipo en Norteamrica oEscandinavia. El rpido desarrollo de la construccin con madera laminada en

grandes edificaciones tambin ha hecho ganar prestigio al material, y ha

contribuido, evidentemente a generar confianza en este hermano pequeo que

es la vivienda unifamiliar.

Una casa con personalidad Propia

La construccin con madera no es patrimonio exclusivo de pases

septentrionales sino que se expande con carcter universal por los cincocontinentes. Sus posibilidades de adaptacin y su flexibilidad formal no

conocen lmites: apertura de todo tipo de huecos, grandes luces, adaptacin al

entorno, y una enorme variedad de texturas, formas y colores como atestigua la

arquitectura verncula tradicional. La madera es compatible con todos los

materiales de construccin a los que aporta sus especiales cualidades.

Confortabilidad, calidad de vida y economa energtica


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La construccin con madera aade a sus propios valores aislantes, la

posibilidad de incrementar stos con mucha ms facilidad que en los sistemas

tradicionales y con menor prdida de superficie til. En los pases de climas

extremos la construccin con madera es una buena prueba del alto nivel de

acondicionamiento trmico y acstico. Adems el consumo energtico es

menor que en los sistemas tradicionales. Sin entrar en cuestiones culturales el

hecho de que pases ms desarrollados como EE.UU., Canad, Escandinavia,

Alemania o Japn, hayan escogido la construcciones de madera de forma

generalizada en viviendas unifamiliares puede ser una garanta tecnolgica

frente a las dudas y prejuicios existentes en nuestras latitudes.

Tipos de madera proteccin y vida til de la madera

La madera es histricamente uno de los materiales ms utilizados por el

hombre. Desde la primera vida primitiva hasta la actualidad en la mayora de

los pases desarrollados su uso como material estructural alcanza a ms del

90% de la construccin. La madera tiene una compleja estructura natural,

diseada para servir a las necesidades funcionales de un rbol en vida, ms

que ser un material diseado para satisfacer necesidades se usa mucho para

la construccin de casa esta, materia prima como bien se sabe tiene diferentes

caractersticas para saber su rendimiento o vida til que se le da a la esta,

como bien se sabe proviene de los rboles que El rbol est compuesto por

tronco, copa y races.

Del tronco se obtiene materia prima para la produccin de madera aserrada,

perfiles y tableros contrachapados; y de la copa (ramas), tableros de hebras

orientadas, Siguiendo hacia dentro se encuentra la corteza interior, compuesta

por clulas que trasladan savia elaborada. A continuacin se mencionaran

unas caractersticas ms sobresalientes de los arboles

Luego se presenta el cambium o cambio, zona que corresponde al tejido

generador de clulas, es decir, donde se produce el crecimiento del rbol.

Hacia el

Interior forma el xilema y hacia el exterior, forma el floema.

En el xilema podemos distinguir la albura hacia el exterior, con clulas que

cumplen la funcin de sostn y traslado de agua y nutrientes.


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Hacia el interior del xilema se forma el duramen, compuesto por clulas

inactivas, pero que mantienen la funcin de sostn.

En el centro del rbol se encuentra la mdula, tejido inactivo sin funcin

especfica.

Otra de las caractersticas relevantes del rbol en su seccin transversal son

los denominados anillos de crecimiento (concntricos), los cuales son

apreciables a simple vista, dependiendo de la especie.

Las especies maderera se clasifican en dos grandes grupos: conferas y

latifoliadas. En las primeras, los anillos de crecimiento son perfectamente

diferenciables, mientras que en las segundas, no son tan apreciables. En las

conferas se pueden apreciar dos bandas concntricas, diferenciadas en los

anillos de crecimiento.

La banda ms clara es denominada madera de primavera o temprana. La

banda ms oscura, ms densa que la de primavera, es la madera de verano o

tarda. En esta ltima, al llegar el receso invernal puede observarse la

reduccin de su crecimiento.

La madera de conferas est constituida esencialmente por clulas de

caractersticas homogneas, del grupo troqueladas, las cuales realizan la doble

funcin de sostn. Del rbol y conduccin de la savia

Osvaldo Andrs Messer Soubelt, (2007) Comportamiento en Flexin de Vigas

Laminadas que Incorporan Pino Oregn Universidad del Bo-Bo:


hombre. Actualmente, en la gran mayora de los pases desarrollados, su uso

como material estructural alcanza ms del 90% de la construccin habitacional

desde 1 a 4 pisos [Fritz, 2004].

Como se indica anteriormente, la madera es un material slido, poroso,

heterogneo y de estructura celular conformado por unidades estructurales

bsicas denominadas clulas vegetales. Tales clulas tienen un aspecto

tubiforme (forma de tubo) y presentan una pared celular que deja una cavidad

denominada lumen celular. La formacin de cada una de estas clulas es el

resultado de divisiones que se producen en una zona del rbol encargada de la

reproduccin de los diferentes tejidos denominada cambium [Ananas, 1993].


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El cambium se ubica rodeando al tronco y ramas y separa a la madera de la

corteza. El cambium esta formado por las clulas cambiales iniciales y sus

derivadas con capacidad de reproduccin o clulas madres conformando una

zona cambial. Las clulas cambiales iniciales son: La clula fusiforme inicial,

que da origen a todas las clulas longitudinales. La clula radial inicial, de la

cual se producen todas las clulas transversales. La divisin del cambium

puede ser de dos tipos: Divisin periclinal (en el plano tangencial), la que

genera clulas para aumentar el volumen del tallo. Es la divisin ms

importante. La divisin periclinal (en el plano radial), la que genera clulas

para aumentar la circunferencia del cambium. Para alcanzar la maduracin, las

clulas producidas por el cambium luego de la divisin, deben obtener sus

dimensiones finales en largo y dimetro, engrosar su pared celular, lignificar y

transformar su citoplasma. Este proceso de maduracin involucra la formacin

de clulas de xilema o madera y de floema o corteza [Ananas, 1993].


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ANLISIS

Introduccin

La madera se considera como el material de los troncos y ramas de rboles y

arbustosdesprovistos de corteza. El rbol es un ser vivo del reino de las plantas que

produce su

propia sustancia mediante fotosntesis, utilizando el agua y ciertos nutrientes

del suelo y el gas carbnico de la atmsfera. La fotosntesis es llevada a cabo

en las hojas por una

sustancia cataltica denominada clorofila y produce glucosa la que migra hacia

abajo por la corteza interior para servir como materia prima para la sntesis delos componentes

qumicos, o sea, celulosa, hemicelulosa y lignina. Esta sntesis se realiza a

travs de

procesos bioqumicos complejos, en la parte viva de las clulas denominadas

citoplasma

[Ananas, 1993]. Conocer la anatoma de la madera y la estructura de los

tejidos leosos y as poder relacionarla adecuadamente con sus propiedades,

el comportamiento en proceso y en servicio, permite usar con ventajas las

potencialidades de la madera y obtener los mejores beneficios del adecuado

empleo de la madera como materia prima [Ananas, 1993].

La madera como materia prima


hombre.

Actualmente, en la gran mayora de los pases desarrollados, su uso como

material

estructural alcanza ms del 90% de la construccin habitacional desde 1 a 4

pisos [Fritz,

2004].

La madera como materia prima de diversos usos en base de madera tiene

muchas ventajas.


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Es un recurso renovable mediante un manejo sustentable, es decir,

armonizando su aprovechamiento con su velocidad de renovacin en un marco

asimilable por el medio ambiente. Es un material noble multiuso, que puede ser

utilizado en la construccin, industria o con fines particulares. En este sentido

algunas ventajas y desventajas deben ser consideradas:

La madera es fcil de trabajar: Se puede cortar con mtodos simples. Puede

unirse fuertemente mediante clavos, conectores, pernos o adhesivos [Ananas,

1993].

La madera tiene buenas propiedades de resistencia mecnica. Es rgida pero

flexible, es resistente al impacto y buen amortiguador de vibraciones [Ananas,

1993].

La madera sufre pequeos cambios dimensionales por efecto de cambios de

temperatura [Ananas, 1993].

La madera es biodegradable, pero tiene una cierta durabilidad natural, la que

puede ser mejorada artificialmente introducindole persevantes [Ananas,

1993].

La madera cambia sus dimensiones frente a variaciones de humedad. La

madera tiene cierta aislacin acstica, la que puede ser mejorada en cierto

grado por el sistema constructivo [Ananas, 1993].

La madera es un buen combustible, que puede ser ventajoso al usarla para

producir energa pero limita el uso de la madera en construccin, no obstante

esta desventaja puede ser minimizada introducindole productos ignfugos o

retardantes del fuego [Ananas, 1993].

La madera es heterognea, su estructura anatmica y qumica y sus

propiedades fsicas y mecnicas son variables. Por otra parte, la madera

presenta ciertas caractersticas comunes en todas las especies, entre ellas se

destacan:

La Madera tiene estructura celular, que esta formada por clulas que son sus

unidades bsicas, conformando un material slido y poroso.

La Madera es anisotrpica, presenta un comportamiento diferente en las

direcciones longitudinales y transversales.

La madera es higroscpica, puede captar o liberar humedad de acuerdo a las

condiciones ambientales.


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Formacin y estructura de la madera

Como se indica anteriormente, la madera es un material slido, poroso,

heterogneo y de estructura celular conformado por unidades estructuralesbsicas denominadas clulasvegetales. Tales clulas tienen un aspecto

tubiforme (forma de tubo) y presentan una pared celular que deja una cavidad

denominada lumen celular. La formacin de cada una de estas clulas es el

resultado de divisiones que se producen en una zona del rbol encargada de la

reproduccin de los diferentes tejidos denominada cambium [Ananas, 1993].

El cambium se ubica rodeando al tronco y ramas y separa a la madera de la

corteza. El cambium esta formado por las clulas cambiales iniciales y sus

derivadas con capacidad de reproduccin o clulas madres conformando una

zona cambial. Las clulas cambiales iniciales son:

La clula fusiforme inicial, que da origen a todas las clulas longitudinales.

La clula radial inicial, de la cual se producen todas las clulas transversales.

La divisin del cambium puede ser de dos tipos:

Divisin periclinal (en el plano tangencial), la que genera clulas para

aumentar el volumen del tallo. Es la divisin ms importante.

La divisin periclinal (en el plano radial), la que genera clulas para aumentar

la circunferencia del cambium.

Para alcanzar la maduracin, las clulas producidas por el cambium luego de la

divisin, deben obtener sus dimensiones finales en largo y dimetro, engrosar

su pared celular, lignificar y transformar su citoplasma. Este proceso de

maduracin involucra la formacin de clulas de xilema o madera y de floema o

corteza [Ananas, 1993].

Durante cada perodo de crecimiento se forman tpicas clulas del inicio del

crecimiento en el perodo de primavera, que son denominadas clulas de

madera temprana o clulas de madera de primavera y posteriormente tpicas

clulas del trmino del perodo de crecimiento anual, que son denominadas

clulas de madera tarda o clulas de madera de verano. As anualmente los

rboles que crecen en las zonas templadas, es decir, con estaciones bien

marcadas, forman una zona de madera constituida por madera temprana y otra

de madera de verano. Estos dos tejidos de madera formadas por un mismo ao


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forman un anillo de crecimiento anual. Los anillos anuales se pueden apreciar

como bandas concntricas en la seccin transversal de un tronco o rama. De

esta manera como cada anillo de crecimiento anual corresponde a un ao de

crecimiento, el nmero de anillos de crecimiento puede determinar la edad de

un rbol. Adems en las secciones transversales de los troncos de algunos

rboles, se puede observar dos zonas diferentes de coloracin. La zona

interior, normalmente ms oscura, se denomina duramen o pelln. La zona

externa, que la rodea se llama albura o hualle. El proceso de transformacin de

la albura en duramen, se inicia en el rbol a distintas edades dependiendo de la

especie. Algunos rboles forman duramen en sus primeros aos y otros lo

hacen ms tardamente. El proceso de

duraminizacin implica cambios en la composicin qumica de la madera, que

le sirven de txicos naturales y la hacen ms resistente a la biodegradacin.

Adems durante el proceso de transformacin de albura en duramen se

producen depositaciones en los lmenes celulares e infiltraciones en la pared

celular, los que originan generalmente cambios en la tonalidad de la

Tambin la duraminizacin puede reducir la permeabilidad de la madera

afectando los futuros procesos de secado e impregnacin.

Por otra parte, la heterogeneidad de la madera implica un comportamiento

anisotrpico, por lo que deben tenerse en cuenta siempre en consideracin las

tres direcciones principales de la madera, esto es la longitudinal, la radial y la

tangencial. Las repuestas fsico-mecnicas

de la madera son diferentes en cada una de las direcciones sealadas

[Ananas, 1993].

La madera que se produce en las ramas de los rboles presenta algunas

diferencias con la madera formada con un tronco. La densidad de la madera, el

largo de las fibras, la proporcin de los distintos tipos de clulas cambian en

mayor o menor grado dependiendo de la especie. Todas estas diferencias son

importantes de considerar ya que parte de las ramas de los rboles quedan

incluidas en el tronco como resultado del crecimiento en dimetro de los

rboles generado por el cambium, lo que origina los nudos en la madera.

Tambin en los nudos, la orientacin de las clulas es diferente, respecto a la

madera del tronco que la contiene [Ananas, 1993].


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Este cambio de direccin del grano, as como la discontinuidad que se observa

en los nudos muertos, afecta la resistencia mecnica de la madera con nudos,

tambin afecta los cambios dimensionales de la madera, as como el secado

de la madera. Por otra parte las clulas que forman la madera se encuentran

orientadas con su eje mayor siguiendo la direccin longitudinal del tronco. Sin

embargo, ambos ejes, el de las clulas y del tronco generalmente no coinciden.

Los anillos de crecimiento y por ello tambin las clulas que los constituyen,

forman una estructura cnica, por lo que se produce un ngulo entre ambos

ejes; al observarlos en un plano radial. La direccin de las fibras puede

presentar respecto al eje del tronco, una desviacin con relacin al plano

longitudinal tangencial. A esta desviacin de las fibras se le denomina grano

espiral o fibra revirada. Se encuentra ocasionalmente otro tipo de desviacin, la

que corresponde a una disposicin ondulada de las fibras, la que se conoce

como grano entrelazado. La presencia de fibras desviadas, reduce la

resistencia mecnica de la madera y favorece los defectos de secado

Resumen

En cualquier investigacin referente a la madera, es de suma importancia

conocer la estructura anatmica de esta. La madera se compone de clulas las

cuales estn constituidas qumicamente por celulosa, hemicelulosa, lignina y

extrables. La clula se compone de una pared celular, y de un lumen. En este

ltimo se almacena la llamada agua libre y entre la pared y el lumen la

denominada agua ligada.

Las especies madereras forestales se separan en dos grandes grupos que son

las conferas y latifoliadas, las cuales se diferencian tanto macroscpicamente

como microscpicamente.

Tanto en conferas como en latifoliadas, al cortarse transversalmente un fuste,

se puede distinguir lo siguiente: corteza, cambium, xilema que esta constituido

por albura por su pigmentacin alba y el duramen por su color ms oscuro por

la presencia de extrables y que corresponde a tejido muerto, la medula que es

el centro de esta, tambin la denominada madera de primavera y verano que


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con su cambio de tonalidad forman los denominados anillos de crecimiento que

representan a un ao de vida del rbol.

Para el estudio de este seminario es importante conocer la anatoma de la

especie, ya que esta informacin proporciona datos tales como: largo de

punteaduras, dimetro de las traqueidas, radios leosos etc. ya que estas

caractersticas determinan las denominadas propiedades fsicas y mecnicas

que son tema de estudio del captulo II.

Las caractersticas anatmicas especficas del pino oregn y pino radiata,

sern

Tipos y usos de la Madera

Se pueden hacer numerosas clasificaciones de la madera. La estructura de la

madera es lo que determina la diversidad de los troncos y su utilizacin. Hay

distintos tipos de madera que se distinguen:

Por su dureza en relacin con el peso especfico. A este respecto las

maderas pueden ser:

Duras.Son las procedentes de rboles de crecimiento por lo que son mas

caras, y debido a su resistencia, suelen emplearse en la realizacin de

muebles de calidad. Aqu tenemos ejemplos de maderas duras:

Tornillo: Especie Cedrelinga catenaeformis D. Ducke.. Distribucin

Geogrfica: La distribucin de la especie fue obtenida de la literatura y

de reportes de herbario e inventarios, se encuentra en los

departamentos de Junn, Madre de Dios, Loreto y Ucayali, entre 0 y

500 msnm. La especie existe en cantidades altas en la amazona

norte y en cantidades medias en a amazona sur del Per.

Color: El tronco recin cortado presenta las capas externas de

madera (albura) de color rosado y las capas internas (duramen) de

color rojizo claro y de forma regular, observndose entre ambas

capas un gradual contraste de color. En la madera seca al aire la

albura se toma de color rosado HUE 7/4 5YR y el duramen marrn

rojizo HUE 5/4 5YR. (Munsell Soil Color Charts).Olor Distintivo,

urticante al aserrase. Lustre o brillo Moderado a brillante. Grano

Entrecruzado.Textura Gruesa. Veteado o figura: Poco definido en el


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corte tangencial, arcos superpuestos ligeramente diferenciados con

lneas vasculares oscuras pronunciadas y en el corte radial bandas

angostas, paralelas, satinadas.

Actualmente es usada en pisos, estructuras de casas, armaduras,

vigas, columnas, carpintera de interiores, artesana y en la

fabricacin de puertas, ventanas y carroceras.

Shihuahuaco: Color: El tronco recin cortado presenta las capas

externas de madera (albura) de color blanco y las capas internas

(duramen) de color marrn con jaspes claros y de forma regular,

observndose entre ambas un gran y abrupto contraste de color. En

la madera seca al aire la albura se torna de color blanco rosceo HUE

8/2 7.5YR y el duramen marrn rojizo HUE 5/4 5YR. (Munsell Soil

Color Charts).Olor Distintivo y caracterstico. Lustre o brillo Moderado

a elevado. Grano Entrecruzado.Textura Media. Veteado o figura:,Bien

definido, arcos superpuestos y bandas angostas, paralelas, satinadas,

jaspeado amarillo en la eccin tangencial.

La madera es dura, usada para durmientes, carroceras, puentes

sobre quebradas de poco cauce, en pisos, construccin

pesada, carpintera de exterior, machihembrados y parquet.

Capirona: Color : El tronco recin cortado presenta las capas externas

de la madera (albura) de color blanco cremoso y las capas internas

(duramen) de color blanco pardo con vetas de color marrn claro,

observndose entre ambas capas muy poco contraste en el color. En

la madera seca al aire la albura se toma de color blanco HUE 8/2 2.5Y

y el duramen se toma a amarillo HUE 8/6 10YR. (Munsell Soil Color

Charts).

Olor No distintivo.

Lustre o brillo Medio.

Grano Recto a ligeramente entrecruzado.

Textura Fina.

Veteado o figura: Jaspeado tenue, bandas paralelas.

La madera se puede utilizar para pisos, parquet, molduras, tarugos,

construccin naval, estructuras pesadas vigas, carroceras, tornera,


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artculos deportivos raquetas de tenis y ping pong, mangos de

herramientas.

Copaiba: Color: El tronco recin cortado presenta las capas externas

de la madera (albura) de color beige y las capas internas (duramen)

de color castao rojizo con veras oscuras, observndose entre ambas

capas un gran contraste en el color. En la madera seca al aire la

albura se toma de color blanco rosceo HUE 8/2 7.5YR y el duramen

rojo amarillento HUE 5/6 5YR, con vetas oscuras aceitosas. (Munsell

Soil Color Charts).

Olor Distintivo y agradable


Grano Recto.

Textura Media a fina.

Veteado o figura Arcos superpuestos, y bandas longitudinales muy

angostas y oscuras.

La madera se puede utilizar para vigas, columnas, machihembrados,

muebles y objetos torneados. Tambin se utiliza en carpintera, pisos,

revestimientos interiores, parquet, contrachapado, entarimado,

elaboracin de cajas, molduras, encofrados y laminados. Por sus

cualidades podra sustituir al Pino Oregn. Preservada podra

utilizarse para estantillos o postes para cercas. Es apta para tableros

de partculas y tableros

madera-cemento.

Quinilla:color: El tronco recin cortado presenta las capas externas de

la madera (albura) de color castao claro y las capas internas

(duramen) de color castao rojizo oscuro, observndose entre ambas

capas un gran y abrupto contraste en el color. En la madera seca al

aire la albura se toma de color marrn rojizo claro HUE 6/4 5YR y el

duramen marrn rojizo HUE 4/4 5YR. (Munsell Soil Color Charts).

Olor No distintivo.

Lustre o brillo Bajo.

Grano Recto.

Textura Fina.


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Veteado o figura: Arcos superpuestos con franjas anchas lustrosas de

tonos intercalados.

Roble: Es de color pardo amarillento. Es una de las mejores maderas

que se conocen; muy resistente y duradera. Se utiliza en muebles de

calidad, parqu

Nogal: Es una de las maderas ms nobles y apreciadas en todo el

mundo. Se emplea en mueble y decoracin de lujo.

Cerezo: Su madera es muy apreciada para la construccin de

muebles. Es muy delicada porque es propensa a sufrir alteraciones y

a la carcoma.

Encina: Es de color oscuro. Tiene una gran dureza y es difcil de

trabajar. Es la madera utilizada en la construccin de cajas de cepillo

y garlopas.

Cumala: Color: El tronco recin cortado presenta las capas externas

de madera (albura) de color beige plido y las capas internas

(duramen) de color amarillo plido, observndose entre ambas capas

un leve y gradual contraste de color. En la madera seca al aire la

albura se toma de color amarillo plido HUE 8/2 2.5Y y el duramen

marrn muy plido HUE 7/3 10YR. (Munsell Soil Co-lor Charts).

Olor No distintivo.

Lustre o brillo Moderado.

Grano Recto.

Textura Media.

Veteado o figura Definido por anillos de crecimiento yibras, satinado

por el contraste de los radios, que son finos y ordenados.

La madera es muy comercializada y se emplea en la fabricacin de

cajas, formaletas, guacales, lminas y chapa para interiores. Se

vende para palos de escobas en dimensiones 4x10, 2x5 5x8

pulgadas. Los pobladores locales consideran su madera ms pesada

que la de la Virola lexuosa.


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Catahua: Color: El tronco recin cortado presenta las capas externas

de la madera (albura) de color blanco y las capas internas (duramen)

de color amarillo plido, observndose entre ambas capas un leve

contraste en el color. En la madera seca al aire la albura se toma de

color blanco HUE 8/2 2.5Y y el duramen se toma a marrn muy plido

HUE 7/4 10YR. (Munsell Soil Color Charts).

Olor No distintivo.


Grano Recto a entrecruzado.

Textura Media a gruesa.

Veteado o figura Arcos superpuestos

La madera se puede utilizar para fabricacin de paneles,

revestimiento interior, tablero de partculas, laminado, chapa y

contrachapada, encofrado, cajonera.

Cashimbo: Color: El tronco recin cortado presenta las capas

externas de madera (albura) de color blanco cremoso similar a las

capas internas (duramen), no observndose entre ambas capas

contraste en el color. En la madera seca al aire la albura se torna de

color blanco HUE 8/2 10YR y el duramen marrn muy plido HUE 8/3

10YR. (Munsell Soil Color Charts).

Olor No distintivo.

Lustre o brillo Moderado.

Grano Recto.

Textura Media.

Veteado o figura Arcos superpuestos formado por anillos de

crecimiento.

La madera se usa para construccin de viviendas, estructuras, vigas,

viguetas, columnas, tijerales, carpintera de interiores, encofrados,

olduras, machihembrados, mueblera, artesana, mangos de

herramientas; actualmente se usa para la fabricacin de paletas de

frontn. Puede sustituir al Pino Oregn en construcciones.


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Olivo: Se usa para trabajos artsticos y en decoracin, ya que sus

fibras tienen unos dibujos muy vistosos(sobre todo las que se

aproximan a la raz.

Castao: se emplea, actualmente, en la construccin de puertas demuebles de cocina. Su madera es fuerte y elstica.

Olmo: Es resistente a la carcoma. Antiguamente se utilizaba para

construir carros. Blandas. Son las que proceden bsicamente de

conferas o de rboles de crecimiento rpido. Son las ms

abundantes y baratas.

Pino Radiata: Es un rbol de talla media a elevada, de

aproximadamente 30 metros de altura. La ventaja es que es una

especie de crecimiento rpido ya que alcanza un dimetro de tronco

de ms de 40 pulgadas en 25 o 35 aos. Madera especial para

fabricar elementos estructurales laminados encolados. Se le usa en

revestimientos tanto interiores como exteriores. En construccin de

viviendas (cerchas, paneles, pisos, cielos, etc.) En postes para cerco

y de transmisin. Fabricacin de embalajes y muebles. En moldajes

para concreto. Se le utiliza tambin como materia prima para pastas

celulosas y papel. Se considera adecuada para la fabricacin de

tableros de fibras y de partculas. Tambin para maderas

contrachapadas, siempre que las plantaciones hayan tenido podas a

edad temprana para evitar la formacin de nudos en la madera.

Aqu tenemos ejemplos de maderas blandas:

lamo: Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En Espaa

existen dos especies: El lamo blanco (de corteza plateada) y el lamo

negro, ms conocido con el nombre de chopo.

Abedul: rbol de madera amarillenta o blanco-rojiza, elstica, no

duradera, empleada en la fabricacin de pipas, cajas, zuecos, etc. Su

corteza se emplea para fabricar calzados, cestas, cajas, etc.

Aliso: Su madera se emplea en ebanistera, tornera y en carpintera, as

como en la fabricacin de objetos de pequeo tamao. De su corteza se

obtienen taninos.


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Alnus glutinosa: Su madera se emplea en ebanistera, tornera y en

carpintera, as como en la fabricacin de objetos de pequeo tamao.

De su corteza se obtienen taninos.

Alnus incana: Su madera es blanda y ligera, fcil de rajarse. Es utilizadaen tallas, cajas y otros objetos de madera.

Propiedades fsicas y mecnicas de la madera

La madera es un material higroscpico. Tiene la capacidad de captar y ceder

humedad en su medio, proceso que depende de la temperatura y humedad

relativa del ambiente. Este comportamiento es el que determina y provocacambios dimensionales y deformaciones en la madera [Fritz, 2004].

La madera elaborada a travs de un proceso de aserro se denomina pieza de

madera y posee propiedades definidas, que son sus propiedades fsicas y

mecnicas [Fritz, 2004].

Independientemente de la especie, la madera puede ser considerada como un

material biolgico, anisotrpico e higroscpico [Fritz, 2004].


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Es un material biolgico, ya que est compuesto principalmente por molculas

de celulosa

y lignina. Siendo madera elaborada, puede ser biodegradada por el ataque de

hongos e insectos taladradores, como son las termitas [Fritz, 2004].

Por ello, a diferencia de otros materiales inorgnicos (ladrillo, acero y hormign,

entre otros), la madera debe tener una serie de consideraciones de orden

tcnico que garanticen su durabilidad en el tiempo [Fritz, 2004].

La madera es un material anisotrpico. Segn sea el plano o direccin que se

considere respecto a la direccin longitudinal de sus fibras y anillos de

crecimiento, el comportamiento tanto fsico como mecnico del material,

presenta resultados dispares y diferenciados. Para tener una idea de como se

comporta, la madera resiste entre 20 y 200

veces ms en el sentido del eje del rbol, que en el sentido transversal [Fritz,

2004].

Debido a este comportamiento estructural tan desigual, se ha hecho necesario

establecer:

Eje radial

Eje tangencial

Eje longitudinal

El eje tangencial, como su nombre lo indica, es tangente a los anillos de

crecimiento y perpendicular al eje longitudinal de la pieza, el eje radial es

perpendicular a los anillos de crecimiento y al eje longitudinal, y El eje

longitudinal es paralelo a la direccin de las fibras y por ende, al eje longitudinal

del tronco. Forma una perpendicular respecto al plano formado por los ejes

tangencial y radial [Fritz, 2004].

El aprovechamiento de una especie maderera como materia prima de cualquier

proceso industrial, depende entre otros factores de las propiedades fsicas de

la madera. Las propiedades fsicas incluyen la humedad y su efecto sobre el

comportamiento de la madera y los cambios dimensionales de la madera.

Adems de una de las ms importantes propiedades fsicas de la madera, tal

como la densidad. Como la madera es un material poroso y heterogneo en su

estructura y que presenta un comportamiento anisotrpico e higroscpico, sus


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propiedades fsicas son tambin variables. El conocimiento de las propiedades

fsicas bsicas de la madera tales como contenido de humedad, densidad y

cambios dimensionales, permite procesarla bien y mejor utilizar la madera

como material

Contenido de humedad (CH)

La estructura de la madera almacena una importante cantidad de humedad.

Esta se encuentra como agua ligada (savia embebida) en las paredes celulares

y como agua libre, en el interior de las cavidades celulares.

Para determinar la humedad en la madera, se establece una relacin entre

masa de agua contenida en una pieza y masa de la pieza anhidra, expresada

en porcentaje. A este

cuociente se le conoce como contenido de humedad .La presencia de agua en

la madera es un hecho conocido, ya que sta es indispensable para la vida de

las plantas. Cuando el rbol es volteado, su madera conserva una cierta

cantidad de agua que se localiza tanto en los lmenes celulares como en la

pared celular y en otros espacios que pueden presentarse en la madera. La

cantidad de agua existente en la madera puede variar mucho segn la especie,

el tipo de madera (albura o duramen) y la edad de la madera (madera juvenil o

madera adulta).

El contenido de agua o contenido de humedad puede definirse como la masa

de agua contenida en una pieza de madera expresada como porcentaje de la

masa de la pieza en estado anhidro. El contenido de humedad de la madera se

calcula con la expresin siguiente:

02mmCH = H O (Ecuacin 1)

Donde,

CH : Contenido de humedad.

H O m 2 : Masa de agua presente en la madera.

0 m : Masa anhidra, es decir, sustancia madera al 0% contenido de humedad.

La masa de agua se puede escribir como:

2 0 m m m H O humeda = (Ecuacin 2)

Reemplazando la ecuacin 2 en la 1, obtenemos la siguiente formula,

expresada como


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porcentaje:

100[%]

00 =mm mCH humeda (Ecuacin 3)

La ecuacin 3 se conoce como el Contenido de humedad en base seca, lo

cual significa que la masa de agua que la madera contiene es superior a la

masa de la pieza en estado anhidro, en cambio cuando el denominador de

dicha expresin matemtica, se sustituye por la masa hmeda, se conoce con

el nombre de Contenido de humedad en base verde.

El procedimiento y ensayo para calcular el contenido de humedad est

establecido en la norma chilena NCh176/1 OF1984 Madera- Parte 1:

Determinacin de humedad, que se determina de la siguiente forma:

Mtodos medicin contenido de humedad

Para determinar el contenido de agua en la madera, se utiliza con frecuencia el

mtodo gravimtrico. Se corta una probeta de un largo de 3 a 4 cm en la

direccin de las fibras y se pesa con una precisin de 0,1 g. En seguida, la

probeta se seca en una estufa a una temperatura de 103 2C por 24 horas y

se pesa nuevamente. Finalmente se calcula el porcentaje del contenido deagua con la ecuacin 3. Para obtener un buen resultado se deben tomar varias

precauciones: La probeta debe cortarse no menos de 15 cm de los extremos

de la tabla. No se debe dejar pasar ms de algunos minutos entre el corte y la

primera pesada de la probeta, si no envolver la probeta en una bolsa o pelcula

de polietileno y mantener en un congelador bajo 0 C.

Para determinar la distribucin de agua en el espesor de la madera (gradiente

de humedad), se divide una probeta en tres secciones dos superficiales y unacentral; cada seccin se pesa, se seca en estufa a 103 C hasta peso

constante, igual como la probeta para la determinacin del contenido de

humedad.

Adems del mtodo gravimtrico, otros mtodos ms rpidos para determinar

la humedad de la madera son los mtodos elctricos (xilohigrmetro).

El xilohigrmetro elctrico mide las propiedades elctricas de la madera, tales

como la resistencia elctrica y la constante dielctrica.


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El xilohigrmetro de resistencia es un instrumento que mide la resistencia

elctrica de la madera mediante electrodos en forma de agujas montadas en el

extremo de un martillo y que se clavan con un golpe en la madera. Para

utilizarlo bien, es conveniente conocer el principio de su operacin y sus

limitaciones.

La madera tiene una resistencia elctrica que varia fuertemente con el

contenido de humedad y en menor grado con la temperatura. Adems depende

de la especie. En el estado seco(a 9% de humedad y 20C) la madera es un

muy buen aislante elctrico con una resistencia elctrica aproximada de 1.000

millones de ohm. En cambio, a 30% de humedad la resistencia elctrica es de

200 mil ohm, y a 80% de humedad la resistencia elctrica de la madera es de

11 mil ohms. La relacin entre resistencia elctrica cambia entre 20% y 10% de

humedad por un factor aproximado de 4 mil, mientras que entre 50% y 40%,

cambia solamente por un factor de 2. Se desprende entonces, que la

sensibilidad del instrumento es mucho ms grande a bajas humedades que a

altas humedades de la madera. No obstante, a contenidos de agua por debajo

de 8%, la resistencia elctrica es tan alta (mas de 10.000 millones de ohm) que

la medicin es casi imposible, como consecuencia de corrientes parsitas

pasando por el material aislante que separa los electrodos del instrumento.

En la prctica el medidor de humedad de resistencia funciona bien entre las

humedades de contenidos de agua entre 8% y 25%, con una precisin del

orden de 2. Con todo existen en el mercado aparatos con escalas de 5% o

6% hasta 100% pero se debe tener mucho cuidado al interpretar los resultados

fuera del rango de 8% a 25%, ya que se pueden indicar valores muy

imprecisos.

Conceptos relacionados a la humedad de la madera

Como se menciona anteriormente la madera al ser cortada en el bosque se

encuentra con sus lmenes celulares y paredes celulares saturados de agua. A

esta condicin de humedad en la madera se le designa como contenido de

humedad mximo (CH max.).

Como la madera es un material higroscpico absorbe o entrega agua de

acuerdo a las condiciones ambientales, lo cual hace variar el contenido de


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humedad dependiendo del ambiente en que se encuentre. Si se ha iniciado el

proceso de prdida de humedad, la madera entrega al ambiente el agua libre

contenida en sus lmenes celulares hasta alcanzar el punto de saturacin de

las fibras (PSF), que corresponde al contenido de humedad en el cual se ha

eliminado toda el agua libre del interior de los lmenes celulares y las paredes

celulares se mantienen completamente cubiertas de agua. El contenido de

humedad en el

PSF depende de varios factores y es variable para las diversas especies. Sin

embargo, para fines prcticos se acepta en general un 28% como promedio.

Por debajo del punto de saturacin de las fibras y al continuar el proceso de

prdida de humedad, la madera comienza a perder agua contenida en sus

paredes celulares, hasta alcanzar un contenido de humedad en el cual el

proceso se detiene. Este estado se designa como contenido de humedad de

equilibrio (CHE). El contenido de humedad de equilibrio de la madera depende

fundamentalmente de la especie, la temperatura y la humedad relativa del

ambiente en que se encuentre la madera (Figura 5). La prdida de humedad

por debajo del contenido de humedad de equilibrio solo puede lograrse

mediante secado artificial, el que permite finalmente extraer, si se desea, toda

el agua contenida en la madera, es decir llegar al estado anhidro, lo cual es

terico ya que es imposible de obtener madera seca al 0% de contenido de

humedad, por 2 razones principalmente, primero porque al sacarla de la

cmara captara humedad y segundo que la madera es incapaz de soportar

tales tensiones de secado.

Densidad de la madera

La densidad de la madera expresa la relacin entre la masa de los distintos

tipos de elementos que forman la madera y el volumen que ellos ocupan.

Como la madera es un material poroso, debe considerarse al referirse a la

densidad de la madera el volumen interno de espacios vacos existentes [Fritz,

2004].


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El contenido de humedad de la madera influye sobre la relacin madera-

volumen, es decir, es afectado el peso y las dimensiones de la madera. Por ello

se conocen distintos tipos de densidad, entre ellas destacan la densidad bsica

y la densidad de referencia.

La densidad bsica considera masa anhidra y volumen de la madera saturada

con agua, lo que se expresa como:g

As dependiendo del contenido de humedad, se pueden distinguir las siguientes

densidades

de referencia:

Densidad Normal: Aquella que relaciona la masa y el volumen de la madera

con un contenido de humedad del 12% .

Densidad Nominal: Es la que relaciona la masa anhidra de la madera y su

volumen con un contenido de humedad del 12% .


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Medicin de la densidad

La determinacin de la densidad puede ejecutarse midiendo la masa y el

volumen de la madera mediante mtodos muy sencillos.

La medicin directa de la masa y el volumen de madera, se realizan pesando lamadera en una balanza con una precisin de 0,1 g y luego recogiendo las

dimensiones en espesor, ancho y largo de la madera, para poder calcular con

ellas su volumen. Cuando la madera no tiene una forma regular, se recomienda

medir el volumen por inmersin en agua. Una forma muy prctica de medir el

volumen segn este mtodo, est basado en el principio de

Arqumedes, esto es, se pesa un recipiente con agua y luego en el mismo

recipiente con agua se introduce la madera sumergindola completamente y se

vuelve a pesar el recipiente con la madera sumergida en l. La diferencia de

peso es igual al volumen de la muestra de madera, ya que se asume que la

densidad del agua es igual a 1 g/cm3 .

Si se desea determinar el volumen por inmersin en agua para estimar la

densidad de referencia a 12 % de humedad, la norma sugiere impermeabilizar

previamente la muestra de madera con parafina slida caliente, o usar un fluido

de densidad conocida y que no tenga afinidad con la madera, tal como la

inmersin mercurio [Ananias, 1993].

Si se desea determinar la densidad bsica de la madera, se debe saturar con

agua la muestra de madera, luego medir el volumen por inmersin o por

medicin directa y posteriormente secar en estufa a 103 C por 24 horas para

obtener la masa anhidra de la muestra de madera.


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Contraccin e hinchamiento en la madera

Como se menciona anteriormente, la madera contiene una cierta cantidad de

agua depositada en los lmenes celulares y en las paredes celulares de lasfibras. Normalmente cuando la madera intercambia humedad de la pared

celular, se producen a consecuencia de este intercambio, variaciones en las

dimensiones de la madera, las que son conocidas como contraccin o

hinchamiento [Ananas, 1993].

Como la madera tiene un comportamiento anisotrpico, los cambios

dimensionales normales de la madera son de magnitudes diferentes en las

direcciones tangenciales, radiales y longitudinales. La contraccin tangencial es1,5 a 3 veces mayor que la contraccin radial y la contraccin longitudinal es

normalmente despreciable en la madera.

Las diferencias entre contraccin tangencial y radial son debidas por una parte

al potencial favorecimiento de la contraccin en el sentido tangencial que hacen

las bandas de madera de verano, particularmente en conferas, y por otra a la

restriccin a los cambios dimensionales que ejercen los radios leosos en la

direccin radial de la madera. La limitada contraccin longitudinal es debida a

la orientacin longitudinal de los principales tejidos constituyentes de la madera

Ciertos defectos que ocurren durante el secado de la madera son ocasionados

por las diferencias de contraccin tangencial y radial, particularmente el defecto

denominado acanaladura. Mientras mayor es la relacin Ctg/Crd las maderas

son ms nerviosas.

Igualmente la contraccin longitudinal excesiva puede ocasionar los defectos

denominados encorvadura y arqueadura

Por otra parte, tambin se pueden producir en algunas especies, tales como

eucalipto, ciprs

y muchas nativas, variaciones dimensionales anormales cuando sale agua de

los lmenes celulares. En este caso los cambios dimensionales anormales dan

origen a un aplastamiento de las fibras de la madera, a lo cual se le denomina

colapso


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La contraccin se calcula comparando los cambios dimensionales con la

dimensin inicial de las piezas, segn la relacin siguiente:

Las tensiones de secado

La contraccin que experimenta la madera al ser secada permite el desarrollo

de esfuerzos mecnicos a travs de su estructura. Estos esfuerzos son

afectados por los cambios de humedad, las restricciones mecnicas, la

anisotropa y el comportamiento viscoelstico de la madera, entre otros

factores

En teora, desde un punto de vista mecnico, el comportamiento viscoelsticode la madera implica por una parte que presenta propiedades elsticas, es

decir los esfuerzos mecnicos que pueda desarrollar son proporcionales a la

deformacin e independientes de la velocidad de la deformacin, y por otra

presenta propiedades de un fluido viscoso, o sea, los esfuerzos son

proporcionales a la velocidad de la deformacin, pero independientes de la

deformacin. As el comportamiento viscoelstico de la madera implica que los

esfuerzos que desarrolla son funcin tanto de la deformacin como de la

velocidad de la deformacin

Por lo anterior, cuando la madera se somete a fuerzas externas prolongadas en

el tiempo o por corto tiempo pero superando el lmite elstico, al liberar la

fuerza la deformacin asociada no se recupera completamente, quedando con

una deformacin permanente como consecuencia del comportamiento

viscoelstico de la madera. Esta variacin de la deformacin en funcin del

tiempo es denominada flujo plstico o deformacin plstica. En adicin los


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cambios de humedad favorecen el desarrollo de esfuerzos higromecnicos,

tanto o ms importantes que la deformacin plstica [Ananas, 1993].

Mecanismos de movimiento interno de humedadLos complejos mecanismos de movimiento interno de agua durante el secado

pueden describirse de manera simplificada como:

Movimiento capilar del agua libre en las cavidades celulares

El movimiento del agua libre en las cavidades celulares, es similar al transporte

de agua a travs de una caera en que el agua que brota por un extremo es

continuamente reemplazado por el agua proveniente del interior.

Difusin del agua ligada en la pared celularAlrededor del punto de saturacin de las fibras, el movimiento capilar pierde

importancia muy rpidamente, a consecuencia del predominio del movimiento

de las molculas de agua ligada por difusin. El movimiento de agua ligada por

debajo del punto de saturacin de las fibras, se produce como resultado de

gradientes de contenido de humedad, entre los pequeos espacios

submicroscpicos de la pared celular. Este movimiento es anlogo a la difusin

del t en el agua hirviente.

La difusin de agua a travs de la madera, puede ser descrita en forma

simplificada, para condiciones de flujo constante por la primera ley de Fick,

como lo expresa la siguiente ecuacin:


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Permeabilidad De La Madera

Otra propiedad de la madera de la que depende el movimiento interno de agua

es la permeabilidad. La permeabilidad de la madera es representada por la ley

de Darcy.

La permeabilidad, juega un rol importante para el movimiento de agua capilar,

en cambio no lo es tanto para el movimiento difusional. En particular el

mecanismo de permeabilidades relevante cuando se somete la madera a alta temperatura o bajo vaco. Las

maderas ms permeables corno el pino radiata se deja secar ms rpidamente

que las maderas de menor permeabilidad como el eucalipto y muchas otras

especies nativas.

Adems, la permeabilidad de la madera es un parmetro que depende

fundamentalmente de la estructura anatmica de la madera, es decir del

tamao de las punteaduras y otras cavidades celulares. Cualquier variacin deestas caractersticas anatmicas afecta la magnitud de la permeabilidad de la

madera, por lo que con frecuencia se presentan grandes variaciones de la

permeabilidad en una misma pieza de madera.

Propiedades mecnicas de la madera

Las propiedades mecnicas de la madera determinan la capacidad o aptitud

para resistir fuerzas o solicitaciones externas. Se entiende por fuerza externa, a


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cualquier solicitacin que, actuando exteriormente, altere su tamao, dimensin

o la deforme.

El conocimiento de las propiedades mecnicas de la madera se obtiene a

travs de la experimentacin, mediante ensayos que se aplican al material, y

que determinan los diferentes valores de esfuerzos a los que puede estar

sometida.

El esfuerzo que soporta un cuerpo por unidad de superficie es la llamada

tensin unitaria

Cuando la carga aplicada a un cuerpo aumenta, se produce una deformacin

que se incrementa paulatinamente. Esta relacin entre la carga aplicada y la

deformacin que sufre un cuerpo se puede representar grficamente por una

recta, hasta el punto donde se inicia el lmite elstico del material ensayado. Si

se sigue aumentando la carga, se logra la rotura del material .

El lmite elstico se define como el esfuerzo por unidad de rea de la superficie,

en que la deformacin crece en mayor proporcin que la carga que se aplica.

El esfuerzo necesario para solicitar un material hasta llegar al lmite elstico,

determina la tensin en el lmite de proporcionalidad, que es la carga mxima a

la cual se puede someter sin que se produzcan deformaciones permanentes.

La rigidez de un cuerpo se define como la propiedad o capacidad que tiene

para resistir la deformacin al ser solicitado por fuerzas externas. La medida de

rigidez de la madera se conoce como mdulo de elasticidad o coeficiente de

elasticidad, calculado por la razn entre esfuerzo por unidad de superficie y

deformacin por unidad de longitud.

Cuando la carga resulta mayor a la del lmite elstico, la pieza contina

deformndose hasta llegar a colapsar, obteniendo la tensin de rotura de la

pieza de madera.


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Ensayos

Los ensayos se realizan en dos estados de contenido de humedad, uno con

probetas de humedad superior al 30% (estado verde), y el segundo con

probetas de humedad 12% (estado seco al aire) [Fritz, 2004].

Traccin normal a las fibras

Segn la posicin del plano de falla con respecto a los anillos de crecimiento,

se puede distinguir la traccin normal tangencial y la traccin normal radial

[Fritz, 2004].

DurezaEs la resistencia que presenta la madera a la penetracin.

Factores que afectan las propiedades mecnicas

Existe una serie de variables relacionadas con la estructura natural de la

madera que pueden afectar sus propiedades mecnicas:

Defectos de la maderaRecibe este nombre cualquier irregularidad fsica, qumica o fsico-qumica de

la madera, que afecte los aspectos de resistencia o durabilidad, determinando

generalmente una limitante en su uso o aplicacin.

A continuacin se exponen los defectos propios de la madera por elaboracin y

cuidados en el almacenamiento y proteccin en pie de obra, que repercuten en

la resistencia o desempeo de las piezas en servicio [Fritz, 2004].

Defectos propios:

Los defectos propios que ms inciden sobre las propiedades de resistencia y

durabilidad

son:


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Nudos sueltos

Abertura de seccin relativamente circular, originada por el

desprendimiento de un nudo.

Grietas

Separacin de elementos constitutivos de la madera, cuyo desarrollo no

alcanza a afectar dos superficies opuestas o adyacentes de una pieza.

Fibra inclinada

Desviacin angular que presentan los elementos longitudinales de la

madera, con respecto al eje longitudinal de la pieza.

Perforacin

Galera u otro tipo de orificio producido por la presencia de insectos

taladradores. En cualquier caso, la madera con este defecto debe ser

desechada.

Pudricin

Degradacin, descomposicin y destruccin de madera por presencia de

hongos xilfagos y ambiente hmedo. La presencia parcial de

putrefaccin implica una creciente reduccin de la resistencia. No se

debe utilizar como material de construccin

Otros defectos que inciden en la resistencia, pero en menor grado, son:

Bolsillo de corteza

Presencia de masa de corteza total o parcial comprendida en la pieza.

Se conoce tambin como corteza incluida.

Bolsillo de resina


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Presencia de una cavidad bien delimitada que contiene resina o tanino.

Se conoce tambin como bolsa o lacra. Los efectos que tiene el bolsillo

de corteza y/o resina sobre la resistencia son los mismos descritos para

el agujero y/o nudo suelto.

La medicin depender de la ubicacin que tiene el bolsillo en la pieza,

el cual se puede ubicar en la arista, borde de la cara, en el canto o en la

zona central.

Acebolladuras

Separacin de la pieza entre dos anillos consecutivos. Cuando aparece

en las caras o cantos, se mide su longitud y separacin mxima (mm).

Alabeos

Deformacin que puede experimentar una pieza de madera en la

direccin de sus ejes, longitudinal y transversal o ambos a la vez,

pudiendo tener diferentes formas: acanaladura, arqueadura,

encorvadura y torcedura. Estos son defectos tpicos por secado

inadecuado, tema que se trata ms adelante.

Colapso

Reduccin de las dimensiones de la madera durante el proceso de

secado, sobre el punto de saturacin de las fibras, y se debe al

aplastamiento de sus cavidades celulares. Este defecto no es admisible

en la madera, puede afectar la resistencia y adems su presencia

Rajadura

Separacin de fibras de la madera que afecta dos superficies opuestas o

adyacentes de una pieza.

Mdula


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Corresponde al tejido parenquimatoso y blando de la zona central del

tronco. Afecta la clasificacin por aspecto de superficies que quedan a la

vista.

Canto muerto

Se conoce por canto muerto o arista faltante a la falta de madera en una

o ms aristas de una pieza. Se mide en la arista, su largo o suma de

largos en mm, mayor dimensin en el canto y mayor dimensin en la

cara.

Defectos por elaboracin:

Escuadra irregular

Variacin de la escuadra nominal de una pieza producida por la

desviacin del plano de corte durante el aserro, por ejemplo,

sobredimensin.

Marca de sierra

Depresin en la superficie de una pieza producida por un corte anormal.

Cepillo desgarrado

Levantamiento de fibras en las superficies cepilladas causado por

trabajo defectuoso.

Cepillo ondulado

Depresiones sucesivas dejadas por cuchillos sobre la superficie de una

pieza cepillada.

Cepillado incompleto

reas de la superficie de una pieza que quedan sin cepillar.


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Depresin por cepillado

Concavidad producida durante el cepillado.

Marca de astillamientoDepresin en las caras cepilladas, causada por desprendimiento de

fibras.

Mancha de procesamiento

Cambio de color que puede ocurrir en la madera durante los procesos

de aserro, cepillado y/o almacenamiento.

Quemado

Carbonizacin de la madera durante su procesamiento, producida por

friccin de la herramienta.

Pino radiata

Caractersticas macroscpicas de la madera.

La madera presenta una albura blanco amarillenta y un duramen rojizo.

Anillos de crecimiento muy notorios y anchos, con paso gradual entre madera

de primavera y verano.

Alto porcentaje de madera tarda. Canales resinferos muy visibles en caras

longitudinales.

Textura gruesa y abundancia de nudos. Rayos medulares bien visibles y

numerosos. Olor resinoso. Liviana, blanda, poco durable y de baja resistencia

mecnica.

Permeable y por lo tanto fcil de secar y de impregnar. Se asierra sin

inconvenientes, comportndose normalmente en los procesos de cepillado,

rasurado y machihembrado.


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Muy susceptible al ataque de hongos provocadores de la mancha azul. La

madera de Pino radiata puede considerarse como relativamente estable al

compararse con Raul, Tepa,

Laurel, etc. Las contracciones tienden a disminuir con el aumento de la edad, lo

mismo con la homogeneidad de la madera. Dicho de otra madera: Un bosque

de mayor edad, en el cual se ha cumplido con las debidas prcticas de poda y

raleos, proporcionar madera ms estable.

Usos.

Madera especial para fabricar elementos estructurales laminados encolados.

Se le usa en revestimientos tanto interiores como exteriores. En construccin

de viviendas (cerchas, paneles, pisos, cielos, etc.) En postes para cerco y de

transmisin. Fabricacin de embalajes

y muebles. En moldajes para concreto. Se le utiliza tambin como materia

prima para pastas celulosas y papel. Se considera adecuada para la

fabricacin de tableros de fibras y de partculas. Tambin para maderas

contrachapadas, siempre que las plantaciones hayan tenido podas a edad

temprana para evitar la formacin de nudos en la madera.

Propiedades mecnicas

De acuerdo a las variables de estudio de este seminario, es conveniente,

conocer las propiedades mecnicas de ambas especies, relacionadas al

comportamiento en flexin de una viga laminada que incorpore pino oregn,.

Caractersticas AnatmicasDebido a que ambas especies son de la familia de las conferas, es

conveniente para el estudio del seminario, comparar sus principales

caractersticas anatmicas de ambas especies.

La albura del pino oregn, es de un color amarillo-ocre a ligeramente rosada,

en cambio el pino radiata presenta una albura blanco-amarillenta.


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Los anillos de crecimiento, son bien visibles, con un alto porcentaje de madera

tarda al igual que el pino radiata, aunque esta presenta un paso ms gradual

entre la madera de primavera y verano.

El pino radiata, posee radios leosos heterogneos con radio traqueidas

dentadas, en cambio el pino oregn, se caracteriza por sus radios leosos

fusiformes con canal resinfero.

Ambas especies poseen canales resinferos, que son fciles de reconocer a ojo

desnudo.

A diferencia del pino radiata, el pino oregn se caracteriza por que el dimetro

de sus traqueidas vara muy poco dentro del anillo.

Estas son algunas de las diferencias ms destacables entre ambas especies

en estudio, aunque cabe sealar que la especie de principal importancia es el

pino oregn, la cual se usara para fabricar vigas laminadas que sern

ensayadas y evaluadas segn la norma ASTM D 198.

De acuerdo a los valores de la tabla 4, seria posible deslumbrar, que el pino

oregn, se comporta mejor a todas las variables de estudio descrito en el

planteamiento del problema, que el pino radiata, por ende tendr un buen

comportamiento con el adhesivo debido a su baja densidad y por ende una

buena permeabilidad y por otra parte a la flexin esttica, porque su modulo de

elasticidad es mayor. Esto es una consecuencia de su estructura anatmica, la

cual no presenta mayores diferencias, excepto en sus radios leosos

fusiformes con canales resinferos.

Historia de la madera laminada.En el mundo, la tcnica de laminar madera ha sido utilizada durante muchos

aos en la fabricacin de muebles, artculos deportivos y otros productos. Sin

embargo, su aplicacin en estructuras data desde 1909, ao en que fue

fabricada la primera, por el Sr. Hetzer enSuiza. Actualmente, las estructuras de

madera laminada constituyen un importante elemento de construccin,

especialmente para edificios de grandes luces, apto para una extensa gama de

aplicaciones, ya que permite la creacin de estructuras estticamente


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agradables y de grandes posibilidades de diseo arquitectnico y buena

construccin. Estas estructuras se han hecho muy populares en EE.UU,

Canad, Finlandia, Suecia, Noruega,Holanda, Alemania, Blgica, etc.

La historia de la madera laminada est ntimamente relacionada con el avance

de la tcnica, en lo que a adhesivos se refiere. La casena, en su forma actual,

fue introducida alrededor del ao 1900, aportando muy poco para esta nueva

industria. Posteriormente, en 1912, fue introducido el fenol formaldehdo,

producindose un gran auge en este tipo de estructuras y an ms con la

introduccin, en el ao 1930, de la urea formaldehdo, que no fue usada en

forma intensiva hasta la segunda guerra mundial, poca en que apareci el

resorcinol formaldehdo.

En Chile, en el ao 1964, con el propsito de introducir en el pas nuevas

aplicaciones para la madera, el Instituto Forestal (INFOR) realiz la primera

construccin cientficamente controlada de una estructura de madera laminada,

para la fabricacin de un edificio de la Universidad Tcnica del Estado

(Actualmente Universidad del Bo-Bo).Entre otras cosas, en este seminario, se

estudiara el comportamiento de una viga de madera laminada, fabricada con

pino oregn en su totalidad y en la zona de borde combinada con pino radita en

la zona central.

Madera laminada

Definicin

La madera laminada es la unin de tablas a travs de sus cantos, caras y

extremos, con su fibra en la misma direccin, conformando un elemento no

limitado en escuadra ni en largo,

y que funciona como una sola unidad estructural.

Tipos de Laminados

Dependiendo del sistema de unin, se tienen tres diferentes tipos de madera

laminada. Si el elemento de unin es clavo, ser madera laminada clavada; si

es perno, ser madera laminada apernada, y, si es por medio de cola, sta se


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llamar madera laminada encolada, la cual es ms conocida comnmente

como "madera laminada". Los elementos de madera laminada estn formados

por un determinado nmero de lminas, ubicadas paralelamente al eje del

elemento. A su vez, las lminas estn compuestas por una o ms tablas de

madera unidas de canto, cuya fibra es paralela al largo de la pieza. Por razones

de secado y economa fundamentalmente, se ha llegado a la conclusin que el

espesor de las lminas no debe ser inferior a , ni sobrepasar las 2 .

Si las lminas son paralelas al plano neutro de flexin del elemento, se dice

que la laminacin es "horizontal" y cuando stas son normales al plano neutro

de flexin, se dice que la laminacin es "vertical". De esta forma se distinguen

dos tipos de laminacin: laminacin horizontal y laminacin vertical.

Las especies madereras ms usadas, son las conferas, debido a la

abundancia de stas en todos los pases desarrollados del mundo. En Chile, la

ms empleada es el Pino radiata, debido a que es la especie ms abundante,

de rpido crecimiento y bajo costo, con respecto a la madera nativa. Adems,

sus propiedades la sealan como la especie ms apta para lafabricacin de

madera laminada encolada.

Las principales caractersticas son: su abundancia, su posibilidad de usarla

como material estructural, su apariencia esttica, facilidad para encolarla, su

bajo peso (debido a su baja densidad), facilidad de secado, trabajabilidad y

permeabilidad, entre otras.

Ventajas de la Madera Laminada

El adhesivo permite el uso de tablas cortas y angostas que, unidas

eficientemente, pueden conformar piezas estructurales de cualquier espesor,

largo, ancho y de formas no restringidas

El espesor de las tablas menor de 50 mm, permite secar la madera

fcilmente, al contenido de humedad de secado (antes de usarla), con menor

defecto de secado y por lo tanto, de la estructura misma

El mtodo de fabricacin permite el uso de lminas de menor calidad en las

zonas de baja resistencia, con la consiguiente economa, y, utilizar madera de

mejor calidad slo en las zonas de mayor solicitacin (mayor esfuerzo).

Adems, es posible usar combinaciones de distintas especies


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La madera laminada permite disear elementos que son prcticos y

artsticos, en lo cuales la seccin transversal puede variar con los esfuerzos a

que queda sometido el elemento. El elemento terminado no necesita estar

oculto o tener una caja de ubicacin, como es el caso de otras construcciones,

debido a que es estticamente agradable

Sus grandes dimensiones en la seccin transversal la hacen ms resistente

al fuego que construcciones de acero, diseadas para soportar la misma carga.

Estas construcciones se queman ms lentamente y resisten la penetracin del

calor, en cambio las construcciones de acero se colapsan. Esto no significa que

la madera laminada no sea combustible (el avance de la combustin es muy

lento, 0,6 mm/min.)

Los elementos laminados tienen una baja razn peso/resistencia, por lo cual

pueden ser levantados y puestos en servicio con un bajo costo, adems de

necesitar muy poco de la seccin para autosoportarse

Es posible seleccionar el material segn las secciones ms solicitadas con

madera de mayor calidad (Grado A) y las menos solicitadas con madera de

inferior calidad

(Grado B)

Desventajas de la Madera Laminada

Muy a menudo son muy pesadas respecto al uso que se les da

Comparadas con la madera sin laminar, son ms costosas. Especialmente

en vigas rectas; en vigas curvas no hay comparacin. El factor econmico

comprende 3 rubros: Adhesivo. Mano de Obra y Madera. Lo ms caro es la

madera; luego tenemos el adhesivo y la mano de obra, con valores que se

equilibran cuando se emplean en vigas al exterior

El factor prdida durante su fabricacin es bastante elevado, alrededor de un

33 a

50%, tanto en madera como en adhesivo, debido a las uniones de extremos,

terminaciones y consideraciones de diseo

El adhesivo debe estar condicionado al uso que se va a dar al elemento. As

los adhesivos que se requieren para estructuras que van al exterior son de

elevado costo.


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En Chile hay que importarlos

Para el diseo y clculo de estructuras laminadas se requieren los

antecedentes de propiedades y caractersticas de la madera. En nuestro pas

se trabaja con mrgenes de seguridad bastante altos (Razn de resistencia 50-

55%), lo que origina elementos de mayor escuadra y mayor costo

Se necesita, para su fabricacin, de equipos y tcnicas especiales. Los

equipos son caros. Se debe conocer el proceso y contar con mano de obra

especializada [Ortiz,

2004].

No siempre se pueden producir en obra, lo cual implica un costo adicional

por transporte que, a veces, llega a ser elevado, especialmente cuando los

elementos son grandes

Elementos de gran longitud y gran curvatura son difciles de manipular,

embarcar y transportar, lo que incide en el costo final del elemento de, madera

laminada.

Aplicaciones de la madera laminada.

Vigas

Uno de los componentes bsicos que integran un sistema constructivo es la

viga. Debido al crecimiento del rbol, los productos de madera aserrada

coinciden en su forma, con las dimensiones propias de las vigas, pero a la vez

fijan limitantes en el ancho, alto y largo que cada especie tiene. Las vigas

laminadas solucionan este tipo de problemas, ya que son elementos

estructurales ideales para cubrir grandes lucesUna viga trabaja principalmente a la flexin y corte, en posicin horizontal y

puede estar sometida, adems, a esfuerzos de tipo axial, traccin o

compresin, dependiendo de las cargas que la soliciten y de la inclinacin que

tenga. Esto significa que una seccin de una viga soporta diferentes esfuerzos,

siendo posible optimizar la forma de la seccin segn estos esfuerzos,

concentrando las partes ms importantes del material, en los cordones

superiores e inferiores, debido a que las mayores tensiones (flexin) estn


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concentradas en esas reas. De lo anterior se ha llegado a determinar que

aproximadamente el 70 % de la altura central de la seccin transversal de una

viga laminada puede estar constituida por madera blanda o nudosa, sin que

reduzca la resistencia, inclusive es posible perforar la viga en esta zona, para

dejar pasar tuberas de instalaciones a travs ella, siempre que en estos

tramos el esfuerzo de corte sea bajo y no estn solicitados por cargas

puntuales. Es as como slo se requiere de un 30% de madera de alta calidad

para las piezas exteriores

La viga recta de seccin constante es la ms barata de producir, independiente

de la forma de la seccin transversal, sea esta rectangular, t, doble t, cajn,

como asimismo los pilares laminados de seccin constante. Como ejemplo se

puede citar un puente en Canad, cuyas vigas principales son de madera

laminada, con una luz de 18 metros y una seccin de 300 x

1.250 mm. La luz mxima que es posible alcanzar con este tipo de vigas es de,

aproximadamente, 30m

Las vigas de seccin variable, son muy agradables desde el punto de vista

arquitectnico y prcticas desde el punto de vista estructural, ya que la seccin

transversal se puede hacer variar, de acuerdo a los esfuerzos a los que estar

sometida la viga. De esta forma se consigue un mejor aprovechamiento del

material a partir de una respuesta de dimensionamiento consecuente con la

variacin de los esfuerzos internos

Arcos

La gran ventaja que ofrece el encolado para este tipo de estructuras, es que

hace posible la construccin de arcos muy eficientes, partiendo de

laminaciones delgadas. Estas no tienen competencia en cuanto a esbeltez,

belleza y luz. Resultan elementos esbeltos ya que su forma asemeja mucho el

diagrama de momento Flector. Tomando en consideracin la dificultad de

transporte, los arcos se disean dependiendo de la luz, en arcos de una, dos,

tres, cuatro o ms partes. De acuerdo a esto, los de una unidad se llaman

arcos biarticulados; los de dos unidades, triarticulados; los de 3 4 partes,

reciben el nombre de arcos de secciones, respectivamente


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Las uniones entre unidades se hacen por medio de planchas metlicas. Esta

solucin arquitectnica es usada en todo en mundo, especialmente en

Dinamarca, Blgica, Holanda y Estados Unidos, pas en el cual se han

construido edificios con arcos de madera laminada que cubren ms de 100

metros de luz

Marcos

Los ms frecuentes son los marcos triarticulados, constituyendo una aplicacin

de la madera laminada muy atractiva, desde el punto de vista arquitectnico.

Es, por supuesto, corrientemente ms caro que un arco, debido a que el marco

rgido tiene que tomar mayores esfuerzos de flexin, esfuerzos que soncomparativamente pequeos en los arcos. Debido a razones arquitectnicas es

muy probable que el marco triarticulado de madera laminada mantenga

siempre su popularidad. En los pases anglosajones, este tipo de marco

triarticulado es usado para iglesias y es llamado corrientemente marco Tudor.

En este ltimo caso, debe darse especial importancia al peligro de pandeo

lateral, cuando se disee la estructura

Adhesivos madera laminada

Adhesivos

Por la gran importancia que tienen los adhesivos en el proceso de fabricacin

de elementos de madera laminada y debido a que el desarrollo de sta est

cimentado en el desarrollo de los diferentes tipos de adhesivos que han

ampliando las posibilidades de aplicacin, resulta una obligacin tratar el tema

con la amplitud necesaria para un buen entendimiento de las caractersticas de

aplicacin de cada uno de ellos.

Teora de la Adherencia

Los problemas de adherencia muestran una gran diversidad de fuerzas que

intervienen en este fenmeno. Los tomos que forman las molculas estn

entrelazados por fuerzas denominadas "fuerzas o valencias primarias". Por otra


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parte, las molculas se unen entre s por fuerzas que caracterizan las

propiedades fsicas y mecnicas y que son conocidas como "fuerzas o

valencias secundarias". Son fuerzas de naturaleza elctrica y as, ciertas

molculas asimtricas podran representarse de una forma bastante intuitiva,

como un imn permanente con una concentracin elctrica positiva en un

extremo, y otra negativa en el otro

Por el contrario, otras molculas de estructura simtrica estarn simplemente

sometidas a variaciones rpidas de densidad de carga y presentarn una

polaridad determinada. Estas dos clases de fuerzas secundarias corresponden

a dos categoras de cuerpos, que son llamados "polares" y "no polares",

respectivamente. Pero en ambos casos las molculas tienen una accin

recproca, unas sobre otras. Esta teora explica la cohesin, viscosidad, tensin

superficial, cambios de estado, solubilidad, etc. y permite, por ejemplo,

comprender porqu un slido conserva una forma determinada

Cuando se trata de dos slidos no porosos, tales como el vidrio, los metales,

etc. es evidente que la resistencia de una unin ser funcin de la sola fuerza

de atraccin que tendrn las molculas de superficies del adherente, sobre las

del adhesivo. Por el contrario, al tratarse de la madera, de estructura celular,

puede considerarse que los cuerpos utilizados como cola, desprovistos de

cohesin durante el lapso en que estn aplicando, penetrarn en los poros de

la madera, y, solo all cambiarn las caractersticas. Las fuerzas secundarias

aplicarn en la cola, que ser retenida por la madera de una manera mecnica,

realizndose as la unin. Al mismo tiempo, ciertas fuerzas secundarias

establecern una autntica atraccin entre las molculas de la cola y las de la

madera, manteniendo igualmente el contacto

Tendremos en la madera dos modos de accin de los adhesivos, que son, por

una parte la adherencia mecnica, y por otro lado, la adherencia especfica. Sin

embargo, la adherencia mecnica es inseparable de la adherencia especfica

La cola es en principio, fluida y se introduce en las cavidades de la estructura

de la madera

y luego se solidifica. La resistencia resultante se debera al entrelazamiento

mutuo de los slidos fuertes: madera y adhesivo. El adhesivo afianza el

entrelazamiento al fluir desde la superficie encolada hacia las cavidades sub-


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superficiales de la madera. En un breve perodo comienza a gelatinizarse,

transformndose en un semislido, y, finalmente, la capa superficial o pelcula,

as como los dedos o tentculos que se han extendido dentro de la madera, se

endurecen, constituyendo un slido de suficiente resistencia, que permite

mantener la ligazn as constituida. Esto es lo que se llama adherencia

mecnica [Ortiz,

2004].

Adherencia Especfica

Como se ha mencionado, otros materiales no porosos pueden ser unidos

satisfactoriamente, mediante el uso de adhesivos. La adherencia entre dossuperficies lisas puede tener una resistencia a la traccin mucho ms grande

que una pelcula independiente de la misma cola. Esto indica que existe otro

tipo de adherencia, que recibe el nombre de adherencia especfica y que se

debe a las fuerzas de atraccin molecular, entre el adhesivo y las superficies

unidas, y que es independiente de cualquier porcin de adhesivo que penetre

en los cuerpos que van a unir.

Adhesivos para Madera

Las sustancias que pueden

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Informe Tecnoma - Madera