Propiedades de la madera

1. Alumno: Javier Infante C.I: 17.342.599 Cátedra: Estructuras IV Barquisimeto, 30 de Mayo de 2014 Instituto Universitario Politécnico " Santiago Mariño " Departamento de Arquitectura. Extensión Barinas LA MADERA Y SUS PROPIEDADES

2. Albura o madera joven: rodea la masa de la madera perfecta, estando en periodo de elaboración por lo que tiene mucha savia. Es la parte viva del tronco. Es menos dura y coloreada que el duramen. Càmbium : parten del corazón y se encargan de llevar la savia hacia el exterior . . Núcleo o médula: es la parte central de la madera, el corazón del árbol . ESTRUCTURA DE LA MADERA DESCRIPCIÓN DEL TRONCO ● El árbol se compone del tronco y las ramas, siendo la madera una sustancia fibrosa y celulosa. Aproximadamente el 50% son fibras de celulosa, el 30% lignina que une a la celulosa y el 20% restante Resina, Almidón, Tanino y azúcares. ● Si hacemos una sección transversal de dentro afuera de un tronco, se distinguen seis partes: Duramen o madera propiamente dicha: está constituido por los tejidos que han llegado a su máximo desarrollo y resistencia. Por ella ya no circula la savia . Líber: película o tejido muy delgado que envuelve a la albura y sirve para la conducción de la sabia descendente . Corteza: es el tejido exterior impermeable que protege el líber y sirve de protección. Está formada por células muertas.

3. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA Las propiedades de la Madera dependen del crecimiento, edad, contenido de humedad, clases de terreno y distintas partes del tronco . Deformabilidad : La Madera cambia de volumen al variar su contenido de humedad, hinchamiento y contracción. Como la madera es un material anisótropo, la variación en sentido de las fibras es casi inapreciable, siendo notable en sentido transversal. El fundamento de estos cambios dimensionales reside en la absorción de agua de las paredes de las fibras leñosas, el agua se aloja entre las células separándolas o acercándolas, el punto de saturación de las fibras corresponde al contenido de humedad, para el cual las paredes de las mismas han absorbido todo el agua que pueden absorber: es el momento de máxima separación de células, y por tanto la Madera ha alcanzado el mayor volumen (30% de humedad). Densidad: La densidad real de las Maderas es sensiblemente igual para todas las especies: 1,56. La densidad aparente varía de una especie a otra, y aun en la misma, según el grado de humedad y zona del árbol. Las Maderas se clasifican según su densidad aparente, en pesadas, ligeras y muy ligeras. La dirección axial: es paralela a la dirección de crecimiento del árbol (dirección de las fibras). Anisotropía: Las propiedades físicas y mecánicas de la Madera no son las mismas en todas las direcciones que pasan por un punto determinado. Podemos definir tres direcciones principales en que se definen y miden las propiedades de la madera, que son la axial, la radial y la tangencial. La radial: es perpendicular a la axial y corta al eje del árbol. Humedad: Como la Madera es higroscópica, absorbe o desprende humedad, según el medio ambiente. El agua libre desaparece totalmente al cabo de cierto tiempo, quedando, además del agua de constitución, el agua de saturación correspondiente a la humedad de la atmósfera que rodee a la Madera , hasta conseguir un equilibrio, diciéndose que la Madera está secada al aire. La humedad de la Madera varía entre límites muy amplios. En la Madera recién cortada oscila entre el 50 y 60%. Las variaciones de humedad hacen que la Madera se hinche o contraiga, variando su volumen, y, por consiguiente, su densidad. Madera de Pino Silvestre: 0.32 – 0.76Kg/dm3 Madera de Pino Negro: 0.38 – 0.74Kg/dm3 Madera de Pino Tea: 0.83 – 0.85Kg/dm3 Madera de Abeto: 0.32 – 0.6Kg/dm3 Madera de Alerce: 0.44 – 0.80Kg/dm3 Madera de Roble: 0.71 – 1.07Kg/dm3 Madera de Encina: 0.95 – 1.20Kg/dm3 Madera de Haya: 0.60 – 0.90Kg/dm3 Madera de Olmo : 0.56 – 0.82 Kg/dm3 Madera de Nogal: 0.60 – 0.81 Kg/dm3

4. PROPIEDADES TÉRMICAS Como todos los materiales, la Madera dilata con el calor y contrae al descender la temperatura, pero este efecto no suele notarse pues la elevación de temperatura lleva consigo una disminución de la humedad: Como esto último es mayor, lo otro es inapreciable. También son mayores los movimientos en la dirección perpendicular a las fibras. PROPIEDADES eléctricas La Madera seca es un buen aislante eléctrico, esta propiedad decrece rápidamente si aumenta la humedad. Para un grado de humedad determinado la resistividad depende de la dirección (es menor en la dirección de las fibras).

5. DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto más vieja y dura es, mayor resistencia opone. MUY DURAS: Madera de Ébano   Peso específico: 1,04 g/cm3 Arbol de la familia de las Sapotáceas .- El uso del ébano se remonta al Antiguo Egipto.- Madera muy escasa en la actualidad, es conocida por su intenso color negro. En la actualidad se obtiene en casi su totalidad del Africa tropical.- muy duro y difícil de trabajar.- Debe ser secado cuidadosamente y trabajado con mucha habilidad, por ser duro y quebradizo   Madera de Serbal Árbol de la familia de las Rosáceas.- Se encuentra ampliamente distribuido por toda Europa y cuando crece en óptimas condiciones puede alcanzar como máximo unos 10 o 12 m de altura con un tronco de hasta 50 cm de diámetro. Una vez seca es una madera fuerte, característica por su tenacidad.- Es algo difícil de aserrar y, por su dureza, embota las herramientas cortantes rápidamente   Madera de Encina Peso específico: 1 g/cm3 Árbol de la familia de las Fagáceas.- Aunque de la misma familia que el roble, se diferencia de el en que es de hoja perenne, y por lo tanto tienen una madera distinta Es más dura y más pesada que la del roble blanco.- Además difiere de las de los robles comercializados en que su estructura no es de poros amarillos, por lo que, pese a que su textura es más fina y uniforme y presenta dibujos debidos a los anillos de crecimiento, tiene escaso rendimiento comercial. Es fuerte y duradera, pero su peso la hace difícil de aserrar y de trabajar, y presenta grandes problemas para conseguir un acabado liso, especialmente cuando el grano es irregular Madera de Tejo Peso específico: 0,69 g/cm3. Árbol de la familia de las Taxáceas.- El tejo es un árbol de Europa Central y Occidental que también se encuentra en algunas áreas de Asia occidental y del norte de África.- Pese a ser un árbol muy conocido, su madera tiene escaso interés comercial ya que su área de distribución es limitada, (hoy en Asturias está declarada especie protegida) con un tronco corto y profundamente acanalado. Es una de las coníferas más pesadas, se seca bastante rápidamente y bien; es fuerte, casi tan dura como la del roble y es muy resistente a la rotura.- Se trabaja bien, aunque se requieren ciertas precauciones para lograr un buen acabado en las maderas de grano irregular; es buena para torno

6. DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto más vieja y dura es, mayor resistencia opone. SEMIDURA DURAS : Madera de Roble Madera de Arce Madera de Fresno Madera de Álamo Madera de Acacia Madera de Cerezo Madera de Almendro Madera de Castaño Peso específico: 0,72 g/cm3 Árbol de la familia de las Fagáceas. Estas maderas se producen en zonas templadas del hemisferio norte, Alcanzan grandes dimensiones, hasta más de 35 m de altura, con troncos cuyo diámetro oscila entre 1m y 1,8 m en los árboles más viejos. Es una madera densa, muy pesada, y generalmente es más permeable y menos duradera.- Es difícil de aserrar y de trabajar y, presentan más problemas de secado.- Al carecer de la durabilidad que poseen otras maderas no son recomendables para estructuras, carpintería o construcciones al exterior,

7. DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto más vieja y dura es, mayor resistencia opone. BLANDAS : Madera de Abeto Madera de Alerce Madera de Sauce Peso específico: 0,46 g/cm3. Árbol de la familia de las abietáceas. Su ubicación geográfica se encuentra en el Asia central y oriental, en el centro y en el sur de Europa, y son particularmente importantes en Norteamérica, poco resistentes tienen tendencia a ser quebradizas, se trabajan fácilmente aunque, debido a ser blandas, si se quiere lograr un buen acabado, las herramientas deben estar bien afiladas.- Son poco resistentes a los ataques de los insectos y es difícil preservarlas convenientemente a pesar de los tratamientos que hoy existen para ello.- Su uso es mas local que para la exportación, empleándose en revestimientos, carpintería, ebanistería, cubiertas, postes, laminados de madera, embalajes, cajas de resonancia, pianos, órganos, pasta de papel, resina

8. DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto más vieja y dura es, mayor resistencia opone. MUY BLANDAS: Madera de Tilo Madera de Álamo Blanco Peso específico: 0,54 g/cm3. Árbol de la familia de las Tiliáceas.- El tilo es un árbol ampliamente distribuido por las regiones templadas del hemisferio norte que tiene interés comercial en los Estados Unidos, en Canadá, en Europa y en Asia oriental.- Es muy común en parques y avenidas como árbol ornamental.- La madera del tilo es clara, casi blanca, pero en contacto con el aire se vuelve algo más oscura, marrón pálido.- Es de fibra recta y de textura fina y uniforme, por lo regular sin dibujo.- La madera del tilo se seca rápidamente y bien, aunque presenta cierta tendencia a la torsión, una vez seca es estable.- No es una madera fuerte, es fácil de trabajar, y es poco duradera.- La madera del tilo es una de las mejores maderas para talla, desde tiempos muy antiguos viene siendo utilizada para este fin y el gran detalle que pueden lograrse en ella se ponen de manifiesto en las hermosas tallas de finales del siglo XVII.- También es la madera preferida para la estructura de las colmenas artificiales.- Se emplea también para pequeños artículos torneados., mobiliario, ebanistería, esculturas

9. PESO El peso de la madera depende de varios factores: Resina: la madera que contiene resina pesa más que la que no contiene este compuesto. Humedad : la madera recién aserrada pesa más que la que ha tenido tiempo para secar. Densidad : mientras más compacta es la madera , es decir mientras menos espacio hay dentro de y entre los vasos o fibras que forman la madera, más tejido leñoso y menos aire tendrá la muestra seca. Un pedazo de algarrobo pesa muchísimo más que uno de idénticas dimensiones de un tipo de madera que tenga conductos anchos y espacios grandes entre los conductos, los cuales se han llenado de aire en la madera seca. La madera de balsa es sumamente liviana porque hasta el 92 por ciento de su volumen seco es aire. Edad del árbol : el duramen de los árboles maduros es más denso y pesado que el de los árboles jóvenes. Velocidad de crecimiento : la madera del árbol que crece lentamente es más densa y pesada que la del árbol que crece rápido Presencia de albura : la albura es más liviana que el duramen, y por lo tanto una muestra con albura pesará menos que la misma muestra compuesta sólo de duramen.

10. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA Dureza: Es la resistencia opuesta por la madera a la penetración o rayado. Interesa por lo que se refiere a la facilidad de trabajo con las distintas herramientas y en el empleo de la madera en pavimentos. Es mayor la dureza del duramen que la de la albura y la de la madera vieja que la de la joven.   Resistencia a la Tracción: La madera es un material muy indicado para el trabajo a tracción, su uso en elementos sometidos a este esfuerzo sólo se ve limitado por la dificultad de transmitir a dichos elementos los esfuerzos de tracción. También influye el carácter anisótropo de la madera, siendo mucho mayor la resistencia en dirección paralela que en perpendicular a las mismas. La rotura en tracción se produce de forma súbita, comportándose la madera como un material frágil   Resistencia a la Compresión: En la cual influyen varios factores: La humedad: En general, por debajo del punto de saturación de las fibras (30%), la resistencia a compresión aumenta al disminuir el grado de humedad, no obstante, a partir de ese % la resistencia es prácticamente constante.

11. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA Resistencia al Corte: Es la capacidad de resistir fuerzas que tienden a que una parte del material se deslice sobre la parte adyacente a ella. Este deslizamiento, puede tener lugar paralelamente a las fibras; perpendicularmente a ellas no puede producirse la rotura, porque la resistencia en esta dirección es alta y la madera se rompe antes por otro efecto que por éste.   Elasticidad : El módulo de elasticidad en tracción es más elevado que en compresión. Este valor varía con la especie, humedad, naturaleza de las solicitaciones, dirección del esfuerzo y con la duración de aplicación de las cargas.   Resistencia a la Flexión: Puede decirse que la madera no resiste nada al esfuerzo de flexión en dirección radial o tangencial. No ocurre lo mismo si está aplicado en la dirección perpendicular a las fibras.

12. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA Fatiga: Llamamos límite de fatiga a la tensión máxima que puede soportar una pieza sin romperse.   Hendibilidad : Propiedad que presenta la madera de poderse romper a lo largo de las fibras, por separación de éstas, mediante un esfuerzo de tracción transversal. Es una cualidad interesante cuando se trata de hacer leña, en cambio es perjudicial cuando la pieza ha de unirse por clavos o tornillos a otras adyacentes.