MADERA ARBOL Y SU ESTRUCTURA El árbol está compuesto por tronco, copa y raíces. Del tronco se obtiene materia prima para la producción de madera aserrada, perfiles y tableros contrachapados; y de la copa (ramas), tableros de hebras orientadas. Al realizar un corte transversal de un árbol se aprecian las siguientes zonas. 1. La primera zona apreciable es la corteza, formada por materia muerta, de aspecto resquebrajado, que se divide en corteza exterior y corteza interior (floema). La corteza exterior está compuesta por células muertas que cumplen la función de proteger la estructura interior frente a agentes climáticos y biológicos. 1 2. Siguiendo hacia dentro se encuentra la corteza interior compuesta por células que trasladan savia elaborada (líquido que circula por los vasos conductores de las plantas y que está formado por agua y compuestos nutrientes). En la sección transversal del tronco se muestra el cambium o cambio, que se encuentra adyacente al xilema ( xilema también es conocido como leña o madera, el cual se lo reconoce como un tejido vegetal lignificado de conducción que transporta líquidos de una parte a otra de las plantas vasculares) y la corteza 3. Luego se presente el cambium o cambio, zona que corresponde al tejido generador de células, es decir donde se produce el crecimiento del árbol. Hacia el interior forma el xilema y hacia el exterior forma el floema (corteza interior). 4. En el XILEMA se puede distinguir la albura (La albura es la parte joven de la madera, corresponde a los últimos anillos de crecimientos del árbol, producidos por el cambium vascular en el tallo de una planta,) 2 5. En el interior del Xilema se forma el DURAMEN (Es la madera que encuentra ocupando prácticamente toda la porción central del tronco y ramas de un árbol.) compuesto por células inactivas, pero que mantiene la función del sostén1. 6. En el centro del árbol se encuentra la medula, tejido inactivo sin función especifica. 7. En la sección transversal del árbol se encuentran los ANILLOS DE CRECIMIENTO, concéntricos 1 El sostén del tallo comprende un conjunto de tejidos vegetales duros que forman el esqueleto de las plantas y las mantiene erguidas. 3 Las especies madereras se clasifican en dos grandes grupos 1. Coníferas 2. Latifoliadas o frondosas. En las coníferas se pueden apreciar 2 bandas concéntricas, la banda mas clara denominada madera de primavera o temprana, la banda mas oscura es la madera de verano o tardía. Las CONIFERAS pertenecen las especias mas antiguas de fines de la era primaria, propias de las zonas frías y templadas, suministran las mejores y mas preciadas maderas de construcción por sus características de trabajo y resistencias mecánicas. Las FRONDOSAS aparecieron al final de la era secundaria, son propias de las zonas templadas y tropical, proporcionan las maderas aptas para ebanistería, por su aspecto y calidad. Si amplificamos el anillo de crecimiento, podemos identificar la madera temprana, formada por células de mayor tamaño y la madera tardía, compuesta por células mas concentradas. 4 Las células en CONIFERAS pueden medir de 3 a 5 milímetros de largo, dependiendo de la especie. En el caso de LATIFOLIADAS, el largo puede llegar a 1 mm. ESPECIES DE MADERA La madera es producto de un proceso metabólico en un organismo vivo el árbol, que crece en la naturaleza en condiciones climáticas, geográficas y de suelos muy diversos. Sustancia fibrosa y leñosa que se extrae de los arboles con la que se fabrican gran variedad de productos. Su composición general • Celulosa 60 % • Lignina ( sustancia natural que forma parte de la pared celular de muchas células vegetales, a las cuales da dureza y resistencia) 30 % (aglomerante) • Otros: Goma, minerales, agua 10 % CLASIFICACION DE LAS ESPECIES CONIFERAS: Están constituidas esencialmente por células de características homogéneas, del grupo traqueidas (tipo de célula conductora del xilema, por donde circula la savia bruta), las cuales realizan la doble función de sostén1 del árbol y conducción de la sabia. Las especies que pertenecen a este grupo presentan un tronco recto, cónico hasta su ápice (extremo superior) y revestido de ramas. LATIFOLIADAS La madera de latifoliadas proviene del grupo de angiospermas (Planta vascular que producen semillas, flores y frutos), los que están constituidos esencialmente por vasos, los cuales realizan la función conductora de la savia y por fibras que son el sostén del árbol. Las especies latifoliadas presentan en general una copa bien ramificada y un tronco que varia en dimensiones y forma. 5 ESPECIES MAS UTILIZADAS EN GUATEMALA CAOBA (SWIETENIA MACROPHYLLA KING) Albura color blanco o Rosado,. El caoba tiene un olor fragante muy característico, su color es variable de rojizo, salmón Rosado, ya seca es roja, rojiza, morena clara. Muy durable. Se utiliza para muebles y ebanistería fina, decorados interiores. La distribución y zonas de vida se localiza en los bosques tipo húmedo subtropical, muy húmedo subtropical, de los departamentos de Peten, parte de Izabal, Alta Verapaz y Costa sur del país. CEDRO (CEDRELA ADORATA) Albura de color crema Rosado con un olor muy fuerte característico y sabor amargo. Su trabajabilidad es fácil por su fibra y compactación, los usos que se le dan a esta madera son construcción de lujo, ebanistería, mueblería fina, chapas. Se localiza en los bosques de tipo húmedo subtropical y húmedo subtropical de la zona norte de los departamentos de el Peten, Izaban y parte de Alta Verapaz y el Quiche así como la Costa Sur. GUANACASTE (ENTEROBIUM CYCLOCARPUM ) Duramen tonos café, ocasionalmente con rayas de pigmento color oscuro. La fibra va de recta a estrechamente entrelazada. Su peso especifico oscila entre 380 a 600 kg/m3. Se encuentra en la costa sur y algunas áreas del departamento de Izabal. MARIO Y SANTA MARIA (CALOPHYLLUM BRASILIENSE) Las características generales de esta madera son: duramen de color rosado a rojo ladrillo o de un café color rojiso rico y marcado por franjas mas finas y levemente mas oscuras sobre las superficies aserradas. La fibra entrelazada muestra una franja amplia en las superficies cuarteadas; el peso especifico oscila entre 700 a 900 kg/m3. La madera es moderadamente fácil de trabajar y puede hacerse un trabajo de primera clase si se pone atención a las operaciones de maquinaria. Al planificar operaciones es deseable que se use un angulo de corte de 20 grados y velocidades de la maquina que produzcan aproximadamente 20 cortes por pulgada. Es una de las especies mas comúnmente usadas en los trópicos, especialmente para forros, pisos, construcción y mueblería fina, donde se requiere madera moderadamente durable y regularmente densa. La zona de vida de esta especia esta en los bosques de tipo húmedo subtropical (cálido) y húmedo subtropical (cálido). 6 CANXUN, CANXAN Y NARANJO (TERMINALIA AMAZONIA) Las características generales de la madera son: Color Amarillo olivo a café amarillento y comúnmente marcada con pigmento irregularmente espaciada en franjas rojas a café rojisas. Textura mediana, fibra variable, va de recta a entrelazada o con unas figuras de ondulado fino. El peso especifico oscila entre 800 a 1100 kg/m3. Esta madera se puede utilizar para construcciones pesadas, mueblería corriente y durmientes. Se localiza en bosques de tipo húmedo subtropical (cálido) y muy húmedo subtropical, especialmente en la región norte del país Peten e Izabal. SAN JUAN Y SAYUC (VOCHYSIA HONDURENSIS) Duramen color gris a café rosáceo. Textura gruesa. La madera de color mas claro es mas propensa a la descomposición. Su peso especifico oscila entre 550 a 725 kg/m3. PALO BLANCO O PRIMAVERA (ROSEODENDRON DONELL SMITH) Color amarilla, en arboles viejos suele ser ligeramente morena. D e g r a n o fino, textura media muy llamativa, compacta y m o d e r a d a m e n t e p e s a d a y f u e r t e . Peso especifico es de 450 a 650 kg/m3. La madera se utiliza para la fabricación de muebles finos, ebanistería. ENCINO O ROBLE (QUERCUS) Madera de color blanca, rojiza, morena u oscura, pesada de grano fino, de poro y de grano variable con la especia, pero siempre compacta. Estas maderas son consideradas de alta calidad, se utilizan para construcciones, carrocerías muebles, leña. PINO DEL PETEN O PINO DE POPTUN Las características generales de la madera son: Color amarillento, es buena para construcciones en general; contenido abundante resina, lo cual hace de la especie apropiada para su explotación. Se encuentra entre los 100 y 400 metros sobre el nivel del mar especialmente en Poptun y Dolores departamento de Peten, al este de Alta Verapaz y norte de Izaban. Su uso es para mueblería de segunda. PINO COLORADO, OCOTE (PINUS OOCARPA SCHIEDE) Color blanco amarillento en ejemplares jóvenes, rojiza en adultos. La distribución de esta especia se encuentra entre los 500 y 2,400 metros sobre el nivel del mar, en Santa Rosa y el Progreso. 7 PINO BLANCO-PINUS AYACUHUITE (K EHRENBERG) Color blanco amarillento, se utiliza para mueblería corriente, se localiza entre los 2,300 y 3200 metros de altura sobre el nivel del mar especialmente en el occidente del país. Los usos que se le dan es para forros, construcción, mueblería barata, leña y aserrío. (cuando la madera se transforma de una troza cilíndrica a un producto con dimensiones especificas de ancho, largo y espesor, como es la fabricación de muebles casas, entre otros) CANDELILLO (PINUS TENUIFOLIA BENTH) Casi blanca, se encuentra entre 1,100 y 2400 metros sobre el nivel del mar especialmente en los departamentos de Chimaltenango, Sacatepéquez, Alta Verapaz, Baja Verapaz, El Quiche, Guatemala y Chiquimula. Su uso es para mueblería barata, leña, construcción y aserrío. CIPRES (CUPRESUS LUSITANICA MILLER) Color blanco, en arboles viejos, color amarillo rojizo siempre de grano fino, buena textura compacta, elástica, moderadamente fuerte, liviana durable en lugar abrigado. Habitado entre los 2,200 y 3,300 mts sobre el nivel del mar, en la mayoría de los departamentos del altiplano y en oriente en los departamentos de Jalapa y el Progreso. MADERA PARA CONSTRUCCION La madera se clasifica para permitir al usuario de acuerdo al uso que se le de. El grado de una pieza de madera se basa en el numero carácter y ubicación de las características reductoras de la resistencia y en factores que afectan la durabilidad y la utilidad. Como consecuencia se observa que los mejores grados estén virtualmente libres de defectos, pero los otros grados constituyen la gran mayoría de maderas. La madera aserrada puede clasificarse visualmente mediante las reglas proporcionadas por la Agencia de Inspección de Pino Sureño de los Estados Unidos; SPIB. Esta clasificación es de acuerdo a varios factores tales como densidad, presencia de nudos, rajaduras, fracturas, deformaciones, hendiduras, cepillado incompleto, etc. Lo que permite clasificar a la madera en Grado 1, Grado 2, Grado 3, los cuales son definidos a continuación. 8 DENSIDAD E INDICE DE CRECIMIENTO: Es una manera de expresar la cantidad de anillos de crecimiento anual que hay en una pulgada radial, Existen dos expresiones del índice de crecimiento 1. Índice de crecimiento denso: Grano denso Es cuando el crecimiento es de 6 anillos por pulgada radial y un tercio (3.39 cm) de madera de verano. 2. Índice de crecimiento medio: Grano medio: Debe tener 4 anillos por pulgada radial sin consideran la madera obtenida en verano. 9 La madera de grano denso es mas fuerte que la de grano medio y esta ultima es mas fuerte que la de anillos extendidos. La línea radial es el trazo que se hace a la sección de un trozo y que va del centro hacia fuera. También se debe de tomar en cuenta que la línea debe ir a través de una porción de madera que representa la tasa de crecimiento del pedazo entero. La línea radial comienza en el centro del trozo, corazón y se extiende hacia fuera. Cuando la medula este presente ver fig. es fácil localizar la línea radial y la dirección que esta tiene. Para la madera que no tiene medula ver fig. usualmente llamada: Madera de Lado ya que no es del centro de la troza, es mas fácil medir el grano denso o grano medio. Dibujando la línea radial se puede estimar, justamente donde esta el corazón en relación al pedazo que se esta clasificando. 10 GRADO 1 En general los requisitos de grano o densidad para cada grupo estructural son los siguientes: GRADO 1 Debe ser de grano medio, con 4 anillos por pulgada radial GRADO 2 También puede ser de grano medio, 4 anillos por pulgada radial, pero también pueden existir piezas que tengan grano ancho o grano grueso GRADO 3 No tiene requisitos de grano, es decir que no considera el numero de anillos por pulgada radial GRANO: Se denomina grano al tamaño de los elementos que forman la madera. Según dichos elementos, las maderas pueden clasificarse en: maderas de grano grueso (roble, encina,), maderas de grano medio (castaño,) y maderas de grano fino (roble, cerezo...). Los granos de la madera están muy relacionados con su acabado. Así, las maderas de grano fino tiene una acabado más delicado que las de grano grueso. 11 Madera de grano fino: haya Madera de grano medio: Castaño Madera de grano grueso roble CARACTERISTICAS DE LA MADERA: PROPIEDADES Básicas: Independientemente de la especie, la madera puede ser considerada como un material con las siguientes características: • Biológico: ya que esta compuesto de moléculas de celulosa y lignina, siendo biodegradable por el ataque de hongos y termitas. • Anisotropico: Según sea el plano o dirección que se considere respecto a la longitud de sus fibras y anillos de crecimiento, el comportamiento tanto físico como mecánico del material presenta resultados dispares y diferenciados. La madera resisten entre 20 y 200 veces mas en el sentido del eje del árbol, que en sentido transversal. Debido a este comportamiento estructural tan desigual, se establece: (1) Eje tangencial: Tangente a los anillos de crecimiento y perpendicular al eje longitudinal de la pieza. 12 (2) Eje radial es perpendicular a los anillos de longitudinal. crecimiento y al eje (3) Eje longitudinal es paralelo a la dirección de las fibras y por ende, al eje longitudinal del tronco. Forma una perpendicular respecto al plano formado por los ejes y radial. • Higroscópico: tiene la capacidad de captar y ceder humedad en su medio. Este comportamiento determina y provoca cambios dimensionales y deformaciones en la madera. 13 PROPIEDADES FISICAS la madera dependen Las propiedades de del crecimiento, edad, contenido de humedad, clases de terreno y distintas partes del tronco. Humedad: La madera contiene agua de constitución, inherente a su naturaleza orgánica, agua de saturación que impregna las paredes de los elementos leñosos, y agua libre, absorbida por su capilaridad por los vasos y traqueidas. La madera es higroscopica, absorbe o desprende humedad según el medio ambiente. La humedad de la madera varia entre limites muy amplios. En la madera recién cortada oscila entre 50 y 60 % y por absorción puede llegar hasta el 250 % y 300%. La albura contiene mas agua que el duramen. La madera secada al aire contiene del 10 al 15 % de humedad de su peso de agua, y como las distintas mediciones físicas están afectadas por el porcentaje de humedad, se ha convenido en referir los diversos ensayos a una HUMEDAD MEDIA INTERNACIONAL DEL 15%. VALORES TIPICOS DE HUMEDAD ACTABLES EN MADERAS DE CONSTRUCCION: MEDIO DE USO Local cerrado Cubiertas abrigadas Pilotes, andamios Medios Húmedos En contacto con el agua GRADO DE HUMEDAD 17 % 17%-20% 20%- 25% 25%-30% 30% Humedad VRS Resistencia. El decremento de humedad dentro de ciertos límites incremente la resistencia. Arriba del punto de Saturación de la fibra (PSF), el porcentaje de humedad no tiene efecto aparente sobre la resistencia. Las piezas pequeñas de madera seca al aire (12% - 15% de Humedad) tienen casi el doble de resistencia de la madera verde. El efecto del incremento de esfuerzo al decrecer la humedad no es igual en todas las propiedades. 14 PROPIEDAD Flexión Compresión paralela a la fibra Compresión Perpendicular a la fibra Dureza Corte paralelo a la fibra Tensión paralela a la fibra Impacto (flexión) INCREMENTO 5% 6% 5.5. % 4.5 % 3.0 % 1.5% 3.0 % Densidad: La densidad relativa real de maderas es sensiblemente igual para todas las especies a 1.56. La densidad aparente varia no solo de una especie con respecto a la otro, sino aun de la misma, con el grado de humedad y el sitio del árbol, siendo mas DENSA EL DURAMEN QUE LA ALBURA SECA, y en la base y la parte interna que en el tronco, para hallar la densidad media de un árbol hay que secar varias probetas de varios sitios. La densidad aparente comprende el volumen de los huecos y los macizos, cuando mayor sea la densidad aparente de la madera, mayor será la superficie de sus elementos resistentes y menor el de sus poros. Contracción o hinchamiento: La madera cambia de volumen según la humedad que contiene. Cuando pierde agua, se contrae, siendo mínima en la dirección axial o de las fibras, no pasa del 0.8 %. Del 1 al 7.8 % en dirección radial, y de 5 al 11.5 % en la tangencial. La contracción es mayor en la albura que en el corazón, originándose tensiones por desecación que agrietan y alabean la madera. El HINCHAMIENTO se produce cuando absorbe humedad. La madera sumergida aumenta poco de volumen en sentido axial o de las fibras , y de un 2.5 al 6 % en el perpendicular, pero en peso el aumento oscila del 50 al 150 %. La madera aumenta de volumen hasta el llamado PUNTO DE SATURACION (20 al 25% de agua) y a partir de el no aumenta mas de volumen, aunque siga absorbiendo agua. 15 Dureza: La dureza es la resistencia que se opone al desgaste, rayado y clavar la madera. Depende de su densidad, edad, estructura y si se trabaja en el sentido de sus fibras o en el perpendicular. Cuanto mas vieja y dura es, mayor resistencia se opone. Por dureza se clasifican en muy duras: • Ébano • Encina • Tejo Bastante duras • Roble • Arce • Fresno • Álamo • Cerezo Algo duras • Castaño • Haya • Nogal • Aliso • Peral • Manzano Blandas • Abeto • Alerce • Pino Muy blandas • El tilo • El chopo 16 Hendebilidad: Propiedad de la madera de separar la madera por cortes en sentidos de sus fibras, paralelos al eje del tronco, siendo mas hendibles cuanto mas dura, densa, carezcan de nudos, tengan fibras rectas y con el calor. Las maderas mas hendibles son las de encina, pino, abeto, arce y aliso. Propiedades acústicas La madera como material de construcción, cumple común rol acústico importante en habitaciones y aislación de edificios, ya que tiene la capacidad de amortiguar las vibraciones sonoras. Su estructura celular porosa transforma la energía sonora en calorífica, debido al roce y resistencia viscosa del medio, evitando de esta forma transmitir grandes vibraciones a grandes distancias. Conductividad: (Propiedades térmicas) La madera seca es mala conductora de calor y electricidad, pero húmeda se hace conductora. La conducción es mayor en sentido longitudinal que en el radial o transversal, y mas las maderas pesadas que las ligeras o porosas. Por lo cual se emplean como aisladores térmicos en los mangos pavimentos, paredes etc. El calor especifico2 de la madera es 4 veces mayor que en el cobre y 50 % mayor que en el aire. No depende de la especie ni la densidad, pero si varia con la temperatura. Dilatación térmica: El coeficiente de dilatación lineal de la madera es muy pequeño, pudiendo ser despreciado pues en el abeto 35X10-7 y en el pino 7 X 10 -6 . Duración: La duración de la madera varia mucho con la clase y medio. A la intemperie y sin impregnar depende de las alternativas de sequedad y humedad, el roble dura 100 años, el álamo de 60 a 90 años, pino y alerce 40-80, sauce 30, aliso y álamo 25. Sumergidos en agua el roble y aliso 100 años,. La madera de roble y haya tratadas tienen una duración casi ilimitadas. La madera empotrada o enterrada en el suelo depende de la naturaleza del terreno, la arcilla y la arena huma es la que mas dura, después en arena seca y muy poco en terreno calizo. La duración media de madera enterrada es de 10 años. 17 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS: Las propiedades de mayor importancia para el correcto desempeño de las piezas de madera son las mecánicas, las cuales se determinan por ensayos en piezas pequeñas de madera (Normas ASTM D-143), sanas y libres de defectos. El muestreo para estudio general de una especie determinada en un país, se lleva a cabo generalmente tomando resultados de 4 o 5 regiones, tomando 5-6 arboles al azar por zona, un tramo por cada árbol y de este 2- 3 muestras. Los ensayos que se efectúan normalmente en las muestras de madera son los siguiente: Flexión estática Es la resistencia de la viga a una carga puntual, aplicada al centro de la luz determinando la tensión en el límite de proporcionalidad, tensión de rotura y el módulo de elasticidad. Se realiza para determinar la resistencia a la flexión estática tangencial a las capas anuales, con probetas prismáticas de 5 X 5 X 76 cm, y utilizando un deflectometro con accesorios especiales para medir la flexión en madera. Compresión Paralela a las fibras: Es la resistencia de la madera a una carga en dirección paralela a las fibras, la que se realiza en columnas cortas para determinar la tensión de rotura, tensión en el límite de proporcionalidad y módulo de elasticidad. Se determina en dirección axial, es decir ejerciendo los esfuerzos paralelamente a las fibras o anillos de crecimiento. Se realiza con probetas de 5 x 5 x 20 cms y utilizando un indicador para medir la deformación. 18 Compresión Perpendicular (normal a las fibras): Es la resistencia de la madera a una carga en dirección normal a las fibras, aplicada en una cara radial, determinando la tensión en el limite de proporcionalidad y tensión máxima. Se determina en dirección perpendicular a las fibras crecimiento. Se realiza con probetas de 5 x 5 x 15 cms. o anillos de Corte Se determina en dirección paralela a la fibras o anillos de crecimiento. Se realizan con probetas de 5 x 5 x 6.35 cm. 19 Tensión paralela a la Fibra: Es la resistencia a una carga de tracción en dirección paralela a las fibras. La resistencia a la tensión paralela a la fibra, es la máxima resistencia, llegando a duplicar a la de compresión, se realiza con una muestra de diseño especial de 2.54 x 2.54 x 35.56 y utilizando máquina de tensión y mordazas especiales. . Tensión perpendicular a las fibras Es la resistencia que opone la madera a una carga de tensión en la dirección normal a las fibras. Se realiza en dirección perpendicular a la fibra con probetas de 5 x 5 x 6.35, utilizando la maquina de ensayos de tensión para probetas de cemento con mordazas adecuadas. Clivaje o desgarramiento: (Tangencial y Radial) El clivaje es la resistencia que ofrece la madera al rajamiento. Puede ser tangencial y radial, dependiendo de la ubicación de los anillos de crecimiento. Se realiza con una muestra de diseño especial de 5 x 5 x 8.26 y utilizando la 20 maquina de tensión para cementos. Clivaje Tangencial: El plano de falla es tangente a los anillos de crecimiento. Clivaje Radial: Es aquel en que el plano de falla es normal a los anillos de crecimiento. Penetración (dureza) Resistencia que presenta la madera a la penetración. El ensayo se realiza en dirección axial, principalmente con una probeta de dimensiones de 5 x 5 x 15 cms y utilizando la maquina universal de 60000 kg y accesorio especial para la penetración. Extracción de Clavos o Desclave Se mide su resistencia por la fuerza necesaria para extraer un clavo de la madera. Se debe considerar la resistencia al desclave en una superficie paralela a las fibras y en una superficie normal a las fibras. Se realiza con una pieza de 5 x 5 x 15 cm, clavos de 2.5 mm de diámetro y 5 cm de longitud. 21 Tenacidad Es la capacidad que tiene la madera de absorber energía al aplicar una carga que actúa en forma instantánea. Cizalle Es la medida de la capacidad de la pieza para resistir fuerzas que tienden a causar deslizamiento de una parte de la pieza sobre otra. Existen 2 tipos Cizalle paralelo tangencial y Cizalle paralelo Radial. Contracción Volumétrica y Peso Especifico La contracción o hinchamiento volumétrico total desde el estado de la madera verde o saturada al desecado, o viceversa, indica la aptitud de la madera para agrietarse durante la desecación. . INFESTACION La madera como material orgánico es susceptible a ser atacada por agentes biológicos 22 que la destruyen o disminuyen su calidad. Estos se pueden resumir en 3 grupos: 1. Mohos y Hongos Cromogenos (causan pudrición en la madera) 2. Hongos Xilofagos 3. Insectos y perforadores marinos TAREA: Investigar métodos para preservar la madera. DEFECTOS DE LA MADERA Cualquier irregularidad en la madera que afecte a su resistencia es un defecto. A causa de las características naturales del material, existen varios defectos inherentes en todas las maderas que afectan su resistencia, apariencia y durabilidad. DEFECTOS NATURALES PRESENCIA DE NUDOS: Los nudos son probablemente la característica encontrada mas a menudo en la clasificación de la madera. Primero se debe saber lo que es nudo y como medirlo. Los nudos son porciones de las ramas cortadas en el aserrado de la madera. Los nudos siempre comienzan en el centro de la medula del árbol. La figura siguiente representa el corte transversal de un trozo y como puede aparecer los nudos en la madera cuando es aserrada. Ejemplo En la figura de arriba en la pieza A tendrá un nudo como en la figura de abajo. Para medir el nudo se debe considerar su tamaño en ambas caras. El tamaño del nudo en la parte de abajo es la distancia entre las líneas paralelas a las orillas que lo encierran; la cual en este ejemplo miden 2.54 cm o una pulgada. El tamaño en el lado opuesto es medido de la misma manera ½ pulgada. Estas dos medidas se suman y se saca su promedio para obtener el tamaño del nudo. 23 No es raro encontrar nudos que no presenten cara ancha, pero si cara angosta. RAJADURAS: Las rajaduras de superficie son permitidas con ciertas limitaciones para grado estructural. Medición de la longitud de la zona afecta por la rajadura 24 Grado 1: Las rajaduras se permiten si no atraviesan la madera. La rajadura puede ser tan larga como el ancho de la pieza. Grado 2: Las rajaduras se permiten, si las rajaduras son profundas, estas pueden tener de largo1.5 veces el ancho de la pieza. Grado 3: Las rajaduras de superficie son permitidas. Si las rajaduras son profundas y largas no deben exceder 1/6 de la longitud de la pieza. GRIETAS Separación de elementos constitutivos de la madera, cuyo desarrollo no alcanza a afecta dos superficies opuestas o adyacentes de una pieza. FIBRA INCLINADA Desviación angular que presentan los elementos longitudinales de la madera, con respecto al eje longitudinal de la pieza PERFORACION: orificio producido por la presencia de termitas, en cualquier caso la madera con este defecto debe ser desechada. PUDRICION: Degradación, descomposición y destrucción de madera por presencia de hongos y ambiente húmedo. Si la madera se encuentra con este tipo de defecto no se debe utilizar para construcción. 25 ACEBOLLADURA: Separación de la pieza entre 2 anillos consecutivos, cuando aparece en las caras o cantos, se mide su longitud y separación máxima. F Forma y medición de una acebolladura ALABEOS: Deformaciones que puede experimentar una pieza de madera en la dirección de sus ejes, longitudinal y transversal o ambos a la vez, pudiendo tener diferentes formas acanaladura, arqueadura, encovadura y torcedura. Estos son defectos tipicos por secado inadecuado. COLAPSO Reducción de las dimensiones de la madera durante el proceso de secado, sobre el punto de saturación de las fibras y se debe al aplastamiento de sus cavidades celulares. MEDULA Corresponde al tejido parenquimatoso y blando de la zona central del tronco. 26 CANTO MUERTO Se conoce por canto muerto o arista faltante a la falta de madera en una o mas aristas de una pieza. Se mide en la arista su largo o suma de largos en mm, mayor dimensión en el canto X y mayor dimensión en la cara Y. HENDIDURAS: Grado 1: Las hendiduras no deben ser mas profundas que la mitad del grosor. Grado 2: Las hendiduras no deben ser mas profundas que la mitad del grosor, si estas se encuentran en los extremos. Las hendiduras mas allá del extremo pueden llegar a una distancia de 2 pies. Las hendiduras a los lados de la madera no pueden ser mas profundas que ¾ del grosor. Grado 3: Las hendiduras se permiten hasta 1/6 del largo de la pieza. GRADO DE INCLINACION O DECLIVE DEL GRANO O FIBRA DE LA MADERA: Grado 1: Se permite una inclinación de 1 pulgada en 10 pulgadas de largo 27 Grado 2: Se permite una inclinación de 1 pulgada en 8 pulgadas de largo Grado 3: Se permite una inclinación de 1 pulgada en 4 pulgadas de largo FRACTURAS Grado 1: Las fracturas pueden ser tan largas, como el ancho de la madera Grado 2: Las fracturas pueden tener de longitud 1.5 veces el ancho de la pieza Grado 3: Las fracturas pueden tener 1/6 de la longitud de la pieza Entre otros defectos tenemos: • Excentricidad de corazón • Irregularidad de los anillos de crecimiento • Entrecorteza • Lupias y verrugas • Fendas • Cuadranura • Pata de gallina • Corazón partido • Doble albura • Carne de gallina • Corazón hueco Investigar cada uno de ellos. DEFECTOS QUIMICOS Y FISICOS El calor, el aire, el agua y los ácidos provocan lo siguiente: • • • • El calor provoca la destilación y luego la descomposición a partir de los 145 grados. La exposición al aire produce oxidación de la madera, que determina el ennegrecimiento se hace más oscura, sin causar modificaciones en las propiedades mecánicas. Las maderas sumergidas en el agua o soterradas en un suelo saturado de agua sufren en ciertos casos una modificación ( el roble se ennegrece, en tanto que su composición quimia y sus propiedades evolucionan completamente) pero se conservan generalmente muy bien si permanecen constantemente inmersas. Por el contrario las alternativas de inmersión y emersión resultan nefastas, esta causa destrucción se debe tomar en cuenta en pilotes, en estructuras que estén parcialmente soterradas DEFECTOS POR ELABORACION 28 ENTRE ESTOS TENEMOS: • Escuadría irregular: Variación de la escuadría nominal de una pieza producida por la desviación del plano de corte durante el aserrío por ejemplo sobre dimensión. • Grieta: Separación de los elementos constitutivos de la madera, cuyo desarrollo no alcanza a afectar dos superficies opuestas o adyacentes de una pieza. • Marca de sierra: Depresión en la superficie de una pieza producida por un corte anormal. • Rajadura: Separación de fibras de la madera que afecta 2 superficies opuestas o adyacentes de una pieza. • Cepillo desgarrado: Levantamiento de fibras en las superficies cepilladas causado por trabajo defectuoso. Ocurre con mayor frecuencia al procesar madera verde. • Cepillo ondulado: Depresiones sucesivas dejadas por cuchillos sobre la superficie de una pieza cepillada. • Depresión por cepillado: Concavidad producida durante el cepillado. 29 • Marca de aislamiento: Depresión 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 aserrío, cepillado y/o almacenamiento. • Quemado: Carbonización de la madera durante su procesamiento, producida por la fricción de la herramienta. CEPILLADO INCOMPLETO: Grado 1: El cepillado incompleto es permitido si no es mayor de 1/16 de pulgada (.16 cm) de profundidad, y solamente el 10 % de las piezas que componen la muestra pueden tener este defecto. Grado 2: El 20 % de las piezas que componen la muestra pueden tener el defecto a todo lo largo siempre que no exceda 1/16 de pulgada. También el 20 % puede tener el defecto pero si tiene hasta 1/8 de pulgada (0.32 cm) de profundidad, pero no mas de 2 pies (60.96) de largo. Grado 3: Puede tener el defecto a todo lo largo de la pieza con 1/16 de pulgada (0.16 cm) de profundidad. Si la profundidad es de 1/8 de pulgada (0.32 cms) se permite que un 10 % de las piezas que componen la muestra tenga el defecto. Defectos como las rajaduras la reventadura entre anillos reducen la resistencia al esfuerzo cortante, por lo tanto los miembros sujetos a flexión resultan afectados directamente por su presencia. También podemos mencionar otro defecto que disminuye la calidad de la madera lo constituye la pudrición ( desintegración de substancia linosa, debido al efecto destructor de los hongos). La pudrición se reconoce con facilidad porque hace blanda esponjosa 30 o se desmorona la madera, por lo tanto en las maderas de los grados estructurales no se tolera ninguna forma de pudrición. Las bolas de resina son aberturas paralelas a los anillos anuales que contienen resina, ya sea solida o liquida. Es sumamente combustible, sin mucha capacidad estructural. La madera puede estar verde o seca. Toda la madera verde contiene agua y la utilidad de la madera se mejora eliminándola. El proceso para eliminar la humedad de la madera verde se conoce con el nombre de CURADO, se realiza exponiéndola al aire o calentándola en hornos. La madera curada es decir seca es mas rígida, mas fuerte y mas durable que la madera verde. La contracción de las fibras linosas debido al curado, produce esfuerzos internos que originan rajaduras y alabeo, el efecto del curado varia según el tamaño de la madera. La madera blanda se contrae mas con el curado que la madera dura. SECADO DE LA MADERA El secado de la madera es un proceso que se justifica para toda pieza que tenga uso definitivo en el interior de la vivienda, sea con fines estructurales o de terminación. La utilización de madera seca aporta una serie de beneficios entre los que se destaca: 1. Mejora sus propiedades mecánicas: La madera seca es mas resistente que la madera verde 2. Mejora su estabilidad dimensional 3. Aumenta la resistencia al ataque de hongos 4. Aumenta la retención de clavos y tornillos 5. Disminuye considerablemente su peso propio, abarata el transporte y facilita la manipulación de herramientas. 6. Mejora la retención de adhesivos, pinturas y barnices. 7. Mejora su ductilidad, facilidad para cortar y pulir. 8. Mejora la absorción de preservantes líquidos aplicados con presión. 9. Aumenta la resistencia de las uniones de madera. 31 SECADO AL AIRE Se efectua simplemente colocando la madera bajo cubiertas protectoras contra el sol directo, permitiendo la circulación de aire en forma expedita y, según las condiciones de temperatura y humedad relativa del ambiente, el secado de la madera. Tiene la desventaja de ser un proceso lento y poco efectivo. SECADO AL HORNO Consiste en secar la madera en cámaras especiales (hornos) en los cuales se manejan variables de presión, humedad y temperatura (80 a 90 grados C). Este proceso es rápido, además de establecer el grado de humedad deseado. Tiene la desventaja que puede provocar fisuras, grietas, arqueaduras y torceduras en la madera, dependiente del procedimiento y la especie. MADERAS COMERCIALES Las maderas comerciales pueden clasificarse en 4 grandes grupos 1. Madera aserrada y cepillada 2. Molduras de madera 3. Maderas reconstituidas 4. Maderas laminadas Madera aserrada y cepillada La madera aserrada y cepillada se comercializa en piezas cuya dimensión nominal se conoce como escuadria de la pieza. Por ello a partir de una pieza de madera expresada en dimensiones nominales se pueden establecer o especificar 3 tamaños de escuadria. • Aserrada verde • Aserrada seca • Cepillada seca Molduras de madera Las molduras de madera se obtienen a partir de madera aserrada seca a la cual, por medio de maquinas herramientas y equipos especiales se confiere una determinada forma para cumplir en servicio con objetivos específicos de terminación, acabado, protección y 32 decoración. Las molduras de madera comúnmente comercializada se clasifican en 3 grupos: Grupo 1: Molduras Interiores Son molduras para utilizar en forma horizontal o vertical para el revestimiento interior de tabiques y en aplicaciones tales como: • Cielos • Pisos Grupo 2: Molduras Exteriores Molduras utilizadas exclusivamente en forma horizontal, para el revestimiento exterior de tabiques. Las molduras exteriores se clasifican en: • Revestimiento Horizontal Grupo 3: Molduras Decorativas Molduras utilizadas de carácter decorativo Maderas Reconstituidas Se entiende por maderas reconstituidas todo panel elaborado con derivados de la madera. Entre estas tenemos: • • • • Tableros contrachapados Tableros de fibra Tableros de partículas (Investigar) Tableros enlistonados (Investigar) Estos tableros pueden ser utilizados en una amplia gama de soluciones que van desde requerimientos estructurales hasta fines decorativos y equipamiento. Dependiendo del tamaño de los granos de madera, el tipo de chapa que se use, el adhesivo y el tipo de unión, se clasifican en: 33 • • TABLEROS ESTRUCTURALES TABLEROS NO ESTRUCTURALES Tableros Estructurales Tenemos 2 clases. • Contrachapados (Plywood) • De hebras orientadas Tablero de hebras orientadas Tableros No estructurales • Tableros de fibras HDF (High Density Fiber) • Tableros de fibras MDF (Medium Density Fiber) MADERA LAMINADA La madera laminada es un producto industrial que se ha utilizado en el mundo desde hace mucho tiempo. Es un material renovable, acumulador natural de energía solar, no produce contaminantes y completamente reutilizable o reciclable. 34