LA MADERA: CLASIFICACIONY PROPIEDADES.
Dr. Sc. For. Julio O. Vargas M.
La madera como material
La estructura de la madera es muyvariable.
La madera est conformada por unainfinidad de compuestos qumicosaltamente ordenados.
La abundancia relativa de esoscompuestos vara con el ambiente ycon los cambios genticos.
La madera es:
porosa,
combustible,
higroscpica
deformable por los cambios dehumedad ambiental,
Sufre alteraciones qumicas porefectos del sol,
Es atacable por mohos, insectos yotros seres vivos
Algunas caractersticas naturales de la maderaque representan desventajas para los actualesprocesos tecnolgicos:
1)El trabajo de la madera (movilidad pordiferencias de humedad ambiente)
2)La poca estabilidad dimensional en el tiempo.(preocupacin de siempre de los carpinteros).
3)Largos variables.
4)No mucha longitud de las piezas
5)La poca homogeneidad del material (veta ycontraveta )
6)Los defectos (nudos, oquedades, etc.)
Material compuesto de diversos elementosleosos diferenciados que se desarrollahacia la parte interna del cambium vascular,formando la raz, tronco o ramas.
Material heterogneo cumple las funciones:
Conduccin de savia
Transformacin y almacenamiento de losproductos vitales
Sostn del vegetal
Clases de plantas maderables Solo las plantas que pueden
desarrollar crecimiento secundario.
Pueden incluirse en tres grupos:
Arbol: planta de ms de 5 m, con dospartes, un fuste y una copa.
Arbusto: planta de menos de 5 m, sintronco definido y se ramifica cerca de labase.
Liana: plantas que elevan su ramaje porencima la sombra de los rboles
Clasificacin de la madera
Maderas sin labrar.
Maderas de rollo.
Maderas al hilo.
Maderas escuadradas en bruto.
La clasificacin internacional usual de lasmaderas es: blandas o conferas y duras olatifoliadas.
Clasificacin por dureza, se distinguen:maderas muy duras; duras; medianamenteduras; blandas y muy blandas
Maderas comercialmenteimportantes
Son determinadas por un conjunto defactores resultantes de la funcin de usoque se le de a la madera:
Dimensiones
Forma
Calidad
Tecnologa del procesamiento
Calidad y accesibilidad de la madera disponible
Conocimiento de la estructura anatmica ypropiedades fsico - mecnicas
La calidad de una madera, viene a ser unacombinacin de caractersticas fsicas,mecnicas, anatmicas, estticas yqumicas
PROPIEDADES.
Las propiedades de la madera dependenenormemente de las condiciones delterreno en que se desarrollan, de su edad,crecimiento, cantidad de humedad, yvaran en las distintas partes del troncoque consideramos.
Las caractersticasfundamentales de la maderacomo materia transformada esla de ser anistropa ehigroscpica.
Las propiedades fsicas de las maderas, sepueden agrupar entre otras en:
Propiedades que determinen su comportamientofrente al agua. Hinchazn y contraccin.
Propiedades que determinen el comportamiento de lamadera frente al calor: conductividad trmica,dilatacin trmica.
Propiedades que determinan el comportamiento de lamadera frente a las vibraciones acsticas:conductividad, transmisin y resonancia.
Propiedades que determinan el comportamiento de lamadera frente al fuego: calor especfico, resistenciaal fuego y reaccin al fuego.
ANISOTROPA
Ciertas propiedadesfsicas y mecnicas noson las mismas en todaslas direcciones quepasan por un puntodeterminado, varan enfuncin de la direccin enla que se aplique elesfuerzo.
Higroscopico
Es la capacidad que tiene la maderapara absorber humedad de la atmsferaque la rodea y de retenerla en forma deagua lquida o vapor de agua.
La madera contiene oquedades en ellmen celular, entre las microfibrillas yentre las fibrillas elementales, todosellos susceptibles de ser ocupados poragua
LA HUMEDAD EN LA MADERA
El agua es el vehculo de transporte queutilizan las plantas para su alimento, esto,unido a la higroscopicidad de la madera,hace que esta tenga normalmente en suinterior cierta cantidad de agua, que esnecesario conocer antes de su uso,debido a las modificaciones que produceen las caractersticas fsicas y mecnicas
Cuando un rbol est recincortado, su madera contiene grancantidad de agua, variando elcontenido segn la poca del ao,la regin de procedencia y laespecie forestal de que se trate.
El porcentaje de agua contenido enlos espacios huecos y en lasparedes celulares de la madera esmuy variable en el rbol vivo.
El rbol en pie contiene un elevadonivel de agua, pueden contenerhasta 300% 400% de contenidode humedad; otras llegan hasta un50% a 60% como mximo.
Se puede establecer que el agua puede estarcontenida en la madera en las siguientesformas:
Agua de sorcin: Es la que est retenida porfuerzas de tipo Van der Waals, consecuencia delos grupos polares activos de la pared celular.
Agua de adsorcin: Es el agua que quedaretenida en la pared celular como consecuenciade la fuerza de adhesin superficial.
Agua de condensacin o capilar: Es la retenidapor fuerzas capilares, provocadas por losespacios entre microfibrillas.
Agua libre: Es la contenida en el lmen de lasclulas prosenquimatosas. Su fuerza deretencin es muy pequea, de forma que nopuede captar agua de la atmsfera slo si seproduce una inmersin de la madera en agua
Polaridad
La madera tienecarcter polar y portanto tiene afinidadcon los productospolares, como puedeser el agua, lospegamentos decarcter polar, losbarnices. Hr (aire)
La humedad de la madera Se dice que una madera tiene una humedad
del H% cuando, si la madera pesa Po cuandoest seca, el peso del agua es H . P0/100.Pudindose expresar de la siguiente manera:
Es la propiedad ms importante, pues influyesobre todas las dems, propiedades fsicas,mecnicas, mayor o menor aptitud para suelaboracin, estabilidad dimensional y resistenciaal ataque de seres vivos
H = Ph -Ps
Psx 100 %
La humedad no es constante en todo elespesor de la pieza, siendo menor en elinterior y teniendo ms humedad laalbura que el duramen.
La madera contiene ms agua enverano que en invierno. Es un materialhigroscpico, lo cual significa queabsorbe o desprende agua en funcindel ambiente que le rodea.
Expuesta al aire pierde agua y acabaestabilizndose a una humedad quedepende de las condiciones delambiente: temperatura y humedad.
Humedad de equilibriohigroscpico de la madera HEH
Se denomina Humedad de EquilibrioHigroscpico HEH a aquella humedad de lamadera en la que se equilibran la fuerzasabsorcin de humedad de la madera con lafuerza desecante del aire.
Tambin se puede definir como el porcentajede humedad que alcanzara una madera a lolargo del tiempo, sometida a unas ciertascondiciones de humedad y temperatura delmedio ambiente.
la HEHmxima quepuede teneruna madera,cuando se laexpone a unambientesaturado dehumedad esdel 30%,
Esta es la humedad que satura todoslos huecos existentes entre las fibrillaselementales, entre las microfibrillas yentre las fibras que componen la paredcelular.
A este punto de humedad se ledenomina punto de saturacin de lafibra PSF, que como se ha indicadocorresponde a un 30% de humedad dela madera.
En resumen, La humedad de la maderadepende, de las condiciones higrotrmicasdel ambiente. A cada par de valores detemperatura y humedad relativa del airecorresponde, en la madera, una humedadcomprendida entre el 0% y el 30% (puntode saturacin de las fibras,aproximadamente), que recibe el nombrede " Humedad de equilibrio higroscpico .Este " Punto de saturacin de las fibras ;"(P.S.F.) o ms exactamente Punto desaturacin de la pared celular, nos indicala mxima humedad que puede conteneruna madera sin que exista agua libre.
Para que la madera adquiera mshumedad que la correspondiente al PSF,es necesario sumergirla en agua, y llenarlos espacios existentes en el lmen celular
Una vez que haya descendido del PSF, lamadera no volver a tomar agua libre si noes por inmersin
CT = Coeficiente de contraccin volumtricatotal (de verde a seco al horno), %.
CSA = Coeficiente de contraccin hasta secoal aire (de verde a seco al aire), %.
CHSA = Contenido de humedad seco al aire,%.
Ct * CHsaF = ---------------(%)
Ct Csa
Contenido de Humedad de lamadera
El estudio tecnolgico de las relacionesentre el agua y la madera es,seguramente, el ms importante detodos los que dependen de estematerial, dado que afecta a la mayorade los procesos de transformacin de lamadera.
An es ms, las caractersticas decomportamiento de la madera estnmuy influenciadas por el contenido dehumedad de la madera
Cedro: 120% Sereb: 130%
Quebracho blanco: 65% Roble: 110%
Tajibo: 55% Ajunao: 70%
Kaqui: 170% Soto: 50%
Plumero: 155% Mapajo: 140%
El contenido de humedad
Movimiento del Agua
El agua en la madera se mueve de laszonas de alto contenido de humedad a lasde ms bajo contenido hasta alcanzar elPHE.
CH = condiciones climticas del medio
La humedad en la madera se mueve atravs de las cavidades celulares, laspuntuaciones, los radios medulares, losespacios intercelulares de las paredescelulares y los vasos
El primer tipo de agua que elimina la madera es elagua libre; esta prdida se hace prcticamente sinvariacin de las caractersticas fsicas - mecnicas(varia su densidad aparente.)
Desaparecida el agu
