PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA

Generalidades

La característica fundamental de la madera como materia transformada es la de ser anisótropa e higroscópica. Es anisótropa porque las propiedades físicas y en especial sus características mecánicas dependen de la dirección del esfuerzo o trabajo en relación con sus fibras y es higroscópica porque, aparte del agua que contiene, esta podrá aumentar o disminuir dependiendo de la humedad ambiente, esta propiedad hace que la madera se contraiga y se hinche.

De esta diferencia se puede sacar el promedio por especie y así se puede saber el porcentaje de agua que pueden contener las maderas según sean blandas, semiblandas o duras.

Cada especie tendrá un comportamiento particular de sus fibras de acuerdo con el porcentaje de agua en relación a su peso específico.

Despiece natural de un tronco

Propiedades físicas

Las propiedades principales de la madera son resistencia, dureza, rigidez y densidad. Ésta última suele indicar propiedades mecánicas puesto que cuanto más densa es la madera, más fuerte y dura es. La resistencia engloba varias propiedades diferentes; una madera muy resistente en un aspecto no tiene por qué serlo en otros.

Además la resistencia depende de lo seca que esté la madera y de la dirección en la que esté cortada con respecto a la veta. La madera siempre es mucho más fuerte cuando se corta en la dirección de la veta; por eso las tablas y otros objetos como postes y mangos se cortan así. La madera tiene una alta resistencia a la compresión, en algunos casos superior, con relación a su peso a la del acero. Tiene baja resistencia a la tracción y moderada resistencia a la cizalladura.

La hendidura, consiste en la facilidad que contiene la madera en partirse o rajarse en el sentido de la fibra. La resistencia será menor si es de fibra larga y carece de nudos, así como si está verde la madera.

Dureza o resistencia al corte, que dependerá de la mayor o menor cohesión entre sus fibras. Está en relación directa entre la mayor cantidad de fibras y la menor cantidad de agua. Por ejemplo, una zona de nudos tendrá mayor cohesión de sus fibras que una zona limpia.

Clasificación de la dureza Tipo de árbol

Durísimas Ébano, encima, luma

Duras Cerezo, arce, olmo, roble

Semiduras Haya, nogal, castaño, abedul, peral

Blandas Abeto, aliso, pino

Muy blandas Pino, chopo, tilo, sauce, balsa

Flexibilidad, es la facilidad para ser curvadas en el sentido de su longitud, sin romperse ni deformarse. La tienen especialmente las maderas jóvenes y blandas.

Densidad o peso específico, se define como la relación entre el peso de la muestra y su volumen, medidos con el mismo grado de humedad. Esta relación viene dada por kilos partidos por decímetro cuadrado.

La retractibilidad o contracción, cuando la madera se seca aunque, aunque siempre conserva entre un 15 y un 20%, se contrae. Sin embargo cuando el grado de humedad de la madera es inferior al del ambiente, absorbe agua y se hicha.

Homogeneidad, es cuando la estructura y la composición de las fibras, se presentan de manera uniforme.

Conductividad: la humedad la hará más conductiva de electricidad y de calor

Humedad de la madera. Relaciones Agua - Madera

Es la propiedad más importante, pues influye sobre todas las demás, propiedades físicas, mecánicas, mayor o menor aptitud para su elaboración, estabilidad dimensional y resistencia al ataque de seres vivos.

El agua es el vehículo de transporte que utilizan las plantas para su alimento, esto, unido a la higroscopicidad de la madera, hace que esta tenga normalmente en su interior cierta cantidad de agua, que es necesario conocer antes de su uso, debido a las modificaciones que produce en las características físicas y mecánicas.

El agua en la madera, puede estar presente de tres formas diferentes:

Agua de constitución o agua combinada: Es aquella que entra a formar parte de los compuestos químicos que constituyen la madera. Forma parte integrante de la materia leñosa (de su propia estructura), y no se puede eliminar si no es destruyendo al propio material (por ejemplo, quemándola).

Agua de impregnación o de saturación: Es la que impregna la pared de las células rellenando los espacios sub microscópicos y microscópicos de la misma. Se introduce dentro de la pared celular, siendo la causa de la contracción de la madera cuando la pierde (desorción) y de su expansión o hinchamiento cuando la recupera (sorción: retención de agua). Se puede eliminar por calentamiento hasta 100 - 110° C.

Agua libre: Es la que llena el lumen de las células o tubos (vasos, traqueidas, etc.) Es absorbida por capilaridad.

El agua libre, una vez perdida por la madera, ya no puede ser recuperada a partir de la humedad atmosférica. Para recuperarla, habrá de ser por inmersión directa en el agua. El agua libre no tiene más repercusión que la ocupación física de los huecos, y por consiguiente no influye en la hinchazón o merma de la madera ni en las propiedades mecánicas.

Las dos últimas, impregnación y libre son las que constituyen la humedad de la madera. La humedad es la cantidad de agua que contiene la madera expresada en % de su peso en estado anhidro o húmedo

Contenido de humedad.

Definimos como contenido de humedad o simplemente humedad de la madera ha la relación del peso del agua contenida en la madera, al peso de la madera anhídra

La humedad no es constante en todo el espesor de la pieza, siendo menor en el interior y teniendo más humedad la albura que el duramen.

La madera contiene más agua en verano que en invierno. Es un material higroscópico, lo cual significa que absorbe o desprende agua en función del ambiente que le rodea.

Expuesta al aire pierde agua y acaba estabilizándose a una humedad que depende de las condiciones del ambiente: temperatura y humedad.

Si estas condiciones varían, también variará su contenido de humedad. La humedad de la madera tiende a estar en equilibrio con el estado del aire ambiente

Para las obras, la guía de humedad que debe de tener la madera según la naturaleza de la obra, es la siguiente:

Obras hidráulicas: 30% de humedad (contacto en agua)

Túneles y galerías: de un 25% a un 30% de humedad (medios muy húmedos)

Andamios, encofrados y cimbras: 18% al 25% de humedad (expuestos a la humedad)

En obras cubiertas abiertas: 16% a 20% de humedad.

En obras cubiertas cerradas: 13% a 17% de humedad.

En locales cerrados y calentados: 12% al 14% de humedad

En locales con calefacción continua: 10% al 12% de humedad.

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