LA MADERA

INTRODUCCIÓN

La madera es un material complejo, con unas propiedades y características que dependen no sólo de su composición sino de su constitución (o de la manera en que están colocados u orientados los diversos elementos que la forman). El cómo están colocados u ordenados estos elementos nos servirá para comprender mejor el comportamiento, algunas veces poco lógico (aparentemente) de este material.En primer lugar se ha de recordar que la madera no es un material de construcción, fabricado a propósito por el hombre, sino que es un material obtenido del tronco y las ramas de los árboles cuya finalidad es la de facilitar el crecimiento y supervivencia de este elemento vegetal.La madera no es un material homogéneo, está formado por diversos tipos de células especializadas que forman tejidos.Estos tejidos sirven para realizar las funciones fundamentales del árbol; conducir la savia, transformar y almacenar los alimentos y por último formar la estructura resistente o portante del árbol.Será interesante recordar algunos conceptos respecto a la composición, microestructura y sobre todo la macroestructura de la madera.

BOSQUES Y REPRESENTACIÓN

Perú dispone de 67.5 millones de hectáreas de bosques naturales tropicales.Es el séptimo país en el ámbito mundial en superficie boscosa y el segundo en Latinoamérica después de Brasil en cuanto a la presencia de bosques tropicales, con un potencial de corta bajo manejo sostenible de aproximadamente 18 millones de hectáreas. SIn embargo, la producción forestal es ínfima pese a los extensos bosques con los que cuenta el país.Existen 600 empresas dedicas a la extracción de madera, siendo Pucallpa, Iquito, Satipo, Puerto Maldonado y Lima los mayores centros de producción industrial.Los principales productos están siendo agrupados en 14 categorías:Madera acerrada, Puertas y ventanas, Carpintería de obra, Lámina y enchapes decorativos, Triplay, Pisos de madera, Preparquet, Molduras, Partes y piezas para muebles, Muebles, Embalajes, Carrocerías, Parihules y Tarugos.

Bosques de Producción PermanenteDe acuerdo a la R.M. Nº 0549-2002-AG se crea en el departamento de San Martín, Huanuco, Pasco, Junín, Ayacucho, Cusco y Puno bosques de producción permanente con las siguientes superficies:

San Martín 1,501,291 haHuanuco 880, 486 haPasco 173,068 haJunín 250,555 haAyacucho 146,298 haCusco 171,644 ha

Puno 68,387 haTotal : 3 192 089 ha

Exportaciones según sub-sectores (US$/FOB)

DESCRIPCIÓN Ene-Abr 2012 Ene-Abr 2012 Var %MADERA ASERRADA 14,043,536.16 21,879,191.16 55.80MUEBLES DE MADERA Y SUS PARTES 2,469,475.91 3,317,544.13 34.34MADERA PARA MOLDURAS Y PARQUET 1,525,021.33 2,459,687.92 61.29TABLEROS CONTRACHAPADOS (TRIPLAY) 4,109,753.59 2,400,371.29 -41.59MANUFACTURAS DE MADERA 979,064.49 1,427,331.61 45.79MADERA EN CHAPAS O LAMINAS 1,068,341.16 678,005.55 -36.54TABLEROS DE FIBRA DE MADERA U OTRAS MATERIAS LEÑOSAS 45,253.72 17,374.56 -61.61

MADERA DENSIFICADA EN BLOQUES, PLANCHAS, TABLAS O ...... 2,620.00

MADERA EN BRUTO 127.12TOTAL 24,253,989.44 32,182,253.34 32.69

Fuente: ADUANAS Elaboración: Tropical Forest Consultores SAC

Area de los Bosques Tropicales en el PerúDepartamentos Bosques has % del TotalLoreto 34,966,641 52.0%Ucayali 9,413,722 14.0%Madre de Dios 8,343,479 12.4%San Martín 3,265,987 4.9%Cuzco 2,936,334 4.4%Amazonas 1,792,494 2.7%Huánuco 1,653,989 2.5%Junín 1,555,624 2.3%Pasco 1,547,160 2.3%Puno 1,280,806 1.9%Otros Dptos. 549,967 0.8%Total Bosques 67,306,203 100%Bosques Productivos 41,265,000 61.3%Bosques no Productivos 26,041,203 38.7% Bosques Productivos Cantidad Has

Bosques Nacionales 5 3,137,630Bosques de Libre disponibilidad 38 36,739,750Áreas de conversión 1,387,620Total 41,265,000

Una las características de estos bosques es la heterogeneidad, producto la gran variedad de especies arbóreas que en ellos se encuentran y de las cuales muy pero muy pocas son aprovechadas.

Fuente INRENA

EXTRACCION DE LA MADERATecnologías de extracción forestal Si una troza de madera verde para estacón pesa cerca de 25 kg, o una para aserrío menor unos 50 kg, o una para aserrío normal unos 150 kg, o las de aserrío mayor 250 kg y más, pensar en transportarlas desde el tocón del árbol hasta una vía donde podrán ser transportadas en vehículos de carga implica pensar en cómo hacerlo y a qué costo.Cómo hacerlo es cuestión de selección de tecnología, que dependerá de analizar las condiciones para este ‘transporte menor’, desde el tocón hasta la vía:

• Distancia: corta (>200 m), media (<400 m), o larga (hasta 700, 1.400, 2.000 m).• Sentido de movimiento de la carga: cuesta arriba, cuesta abajo, o pendiente suave.• Productividad requerida: baja (<15 ton/día), media (<50 ton/día), o alta (<150 ton/día).

Una vez definidas las características puntuales para la extracción, se pasará a escoger, dentro de la gama tecnológica existente para ellas, la más adecuada; el costo y los requerimientos de inversión serán probablemente muy influyentes en la decisión.

Sin embargo, cuando queremos continuar con el uso forestal del suelo, ya sea a través del manejo silvícola del bosque, o por establecimiento de plantaciones nuevas, los aspectos de conservación del bosque remanente y del suelo adquieren importancia capital. En este sentido podríamos analizar algunos sistemas, así:

Extracción con animales: El empleo de mulas, caballos, percherones o búfalos, cargando o arrastrando la carga, son sistemas ‘tradicionales’ muy empleados, especialmente por la poca inversión que

requiere. Para cosechas de raleo o entresaca en bosques jóvenes, de topografía suave, arrastrando la carga sobre trineos, y en distancias cortas a medias, son una opción viable y protectora ya que allí es posible guiar los animales sobre senderos claros. En bosques de montaña, con pendientes fuertes y suelos húmedos, los animales tienen una gran limitación de carga y distancia; en cosechas de raleo no es posible pedirle a una mula que cargue 150-250 kg de madera, camine cuesta arriba sobre terreno pantanoso, y que además tenga cuidado en no golpear los árboles remanentes en el bosque. En cosechas de trozas gruesas, aptas para aserrío, es triste ver como el aserrador, ante la imposibilidad de cargarlas, las descuartiza a punta de motosierra para convertirlas en piezas cuadradas y largas que sean factibles de sacar arrastradas por una mula hasta la carretera.

Extracción con ‘skidders’: El empleo de máquinas potentes, arrastrando cargas largas en topografías suaves y medias, son sistemas muy empleados en Chile y Norte América; aunque requieren inversiones en equipos, el costo global finalmente los ha promovido mucho, mas no puede decirse lo mismo en la parte ambiental: la remoción de suelo durante el arrastre, la compactación del mismo producido por la operación continua de máquinas pesadas dentro del bosque, y el golpe a árboles remanentes durante los raleos, ponen muchos cuestionamientos sobre su conveniencia.

Con todas estas consideraciones en mente se han venido desarrollando tecnologías de extracción forestal en la zona central de Europa, con orientación ambiental, técnica y

económica, que hoy, después de casi 50 años de desarrollos, nos ofrecen una gama amplia de posibilidades para el transporte menor: y este es el objetivo del presente artículo. Sistemas de corto alcance Trabajan normalmente dentro de un rango de 200 m a la vía de acceso; entre ellos encontramos los siguientes: Toboganes forestales: Son el reemplazo, con tecnología moderna, de muchos inventos populares de rodar la madera por toboganes construidos en el sitio con las mismas trozas de madera, o con canecas metálicas partidas a lo largo y unidas rudimentariamente; hoy son construidos con material de polietileno sometido a tratamientos especiales, que les permiten conservar su forma aún con el trabajo forestal; se fabrican en unidades en forma de U, de 5 m de largo y 35 cm de diámetro, de 25 kg de peso, para ser unidas en forma ágil con chapetas de

cuña, y pudiendo ser soportadas-amarradas a tocones y árboles para un buen funcionamiento; se utilizan bajando madera en pendientes medias, superiores a 10-12%(1), que pueden llegar a ser hasta de 55-65% si se emplean también los frenos diseñados para el sistema después de 35% de pendiente; es apto para trozas hasta 30 cm de diámetro y 2-4 m de largo, aunque puede utilizarse con trozas de 5-6 m de largo cuando el montaje no incluye curvaturas. Este sistema es muy adecuado para cosechas de raleo en bosques jóvenes, ya sea como único movimiento en los bosques cercanos a la vía, o como movimiento de acercamiento a sistemas de largo alcance. El sistema en si no tiene limitaciones técnicas para instalaciones de mediano alcance (300-600 m), pero las limitaciones en el tamaño de las trozas y la inversión por metro lineal instalables han hecho que su uso se concentre en aplicaciones de corto alcance y gran flexibilidad de movimiento.Huinche manual motorizado: Esta pequeña máquina portátil, de 27 kg de peso, que puede ser acoplada fácilmente al motor de una motosierra, puede trabajar con un casco forestal para arrastrar trozas largas hasta 80-150 m de distancia, y sin efectuar daños a los árboles remanentes; es, pues, un equipo sumamente versátil y práctico en el acercamiento de fustes a otros sistemas de extracción,

evitando así incurrir en montajes adicionales costosos, o en forzar los equipos grandes en recolección desde sitios difíciles o marginados del corredor de recolección; puede, además, ofrecer una gran ayuda en manipulación y cargue de trozas en vía, así como en el montaje de sistemas de cables. Huinche portátil ‘Honduras’: Esta es una máquina por debajo de 300 kg de peso, equipada con un motor a gasolina o diesel de 15-20 HP de potencia, ambos montados sobre una base metálica que permite su desplazamiento por arrastre en distancias cortas; trabaja como un sistema de cable aéreo con la ayuda de un carreto mecánico de polea libre, sin enganche; es un equipo de velocidad baja (1.0 m/seg), apto para distancias inferiores a 150 m, con movimiento de la carga semisuspendida (trozas de 6-10m en principio), con capacidad de carga hasta de 500-600 kg, y producciones esperadas del orden de 15 ton/día. El modelo de un tambor puede trabajar subiendo la carga en terrenos con pendientes superiores a 12-15%; para topografías más suaves es viable operar el modelo de doble tambor y sistema sin fin. (ver fotos 1a. y 1b.).

Sistemas de mediano alcance Trabajan normalmente dentro de un rango de 200-400 m; entre ellos encontramos los siguientes: Torre con carreto: Fabricados en Austria, se ha venido convirtiendo en el equipo profesional para extracción forestal más utilizado en condiciones de montaña a nivel internacional; así, su uso en los Alpes, Chile, Japón y Estados Unidos es cada vez más amplio, gracias a su facilidad de instalación, manejo y eficiencia en cosechas de raleo; Se trata de un sistema de cables aéreos, donde la torre posee un hinche capaz de tensionar directamente el cable de carga al tiempo que lo sujeta desde el extremo sobre la vía; también acciona el cable de arrastre, conectado al carreto que mueve la carga a lo largo del corredor; el carreto es automático, es decir, puede anclarse por sí mismo al cable de carga en cualquier punto, para recoger o descargar la madera; la distancia máxima de trabajo es 400 m, contados a partir de la vía, donde se ubica y ancla la torre, para transportar cargas hasta de 1.0 ton, con productividades del orden de 50-70 ton/día; el modelo tradicional efectúa transporte de la madera cuesta arriba, con carga semisuspendida o completamente suspendida, y requiere pendientes superiores a 15%; para topografías suaves es posible emplear el modelo con tercer tambor y sistema de cable sinfín.

Sistemas de largo alcance Se trata de los huinches tipo trineo; desarrollo tecnológico de máquinas compactas, livianas, con motor incorporado, capaces de movilizarse entre los bosques cuesta arriba por sus propios medios; así pueden ubicarse en la parte alta del corredor de extracción, y contar con la gravedad a su favor en el transporte cuesta abajo de la madera, con la carga completamente suspendida. Entre los modelos más adecuados para el caso colombiano están los siguientes:

Huinche 30 con carreto SKA-1: Apto para distancias hasta de 700 m, con cargas de 1.0 ton y producciones de hasta 5.000 ton/año, o hasta 1.050 m con cargas de 0.75 ton y producciones de 4.200 ton/año. Huinche 50 con carreto SKA-1: ligeramente más robusto que el anterior, pero con doble velocidad, es apto para distancias de 950 m con cargas de 1.0 ton y producciones de hasta 5.500 ton/año, o hasta 1.400 m con cargas de 0.75 ton y producciones de 4.700 ton/año. Huinche 60 con carreto BK-25: Equipo profesional estándar en Europa, y puede trabajar distancias de 1.400 m con cargas de 1.3 ton y producciones de hasta 5.800 ton/año, o hasta 1.890 m con cargas de 1.1 ton y producciones de 5.300 ton/año.

Los sistemas de largo alcance, aunque presentan costos mayores por tonelada de madera transportada, justifican plenamente la inversión requerida en equipos cuando se analiza el costo de la extracción forestal en forma global: construcción y mantenimiento de vías más operación de extracción propiamente dicha. Con estos sistemas la densidad vial necesaria puede reducirse de 75-100 metros lineales/ha en sistemas de corto alcance, o 50 ml/ha en los de mediano alcance, a unos 20-25 ml/ha, lo cual puede reducir el costo por vías en cerca de $6.500 y $3.200 pesos/ton respectivamente. (Condiciones de cálculo: Una vía cuyo costo de construcción sea de $ 25 millones/km, con un período de depreciación de 20 años, a una tasa de interés del 6% anual, aplicado sobre valor constante de la inversión, y cuyo sostenimiento requiere uno $500.000 por km-año (2%-año), en un bosque que crece en promedio 17.5 m3/ha/año).Algunos modelos mayores, con capacidades de carga hasta 5.0 ton y distancias hasta 2.000 m, han sido implementados en bosques húmedos tropicales del sureste asiático, sobre relieves de colinas y topografías suaves, presentando resultados muy positivos en los impactos ambientales y las posibilidades de manejo del bosque.

COMPOSICIÓN DE LA MADERA

Es una sustancia fibrosa, organizada, esencialmente heterogénea, producida por un organismo vivo que es el árbol.Sus propiedades y posibilidades de empleo son, en definitiva, la consecuencia de los caracteres, organización y composición química de las células que la constituyen.El origen vegetal de la madera, hace de ella un material con unas características peculiares que la diferencia de otros de origen mineral.Elementos orgánicos de que se componen:- Celulosa: 40-50%- Lignina: 25-30%- Hemicelulosa: 20-25% (Hidratos de carbono)- Resina, tanino, grasas: % restante Estos elementos están compuestos de:- Elementos esenciales (90%):- Carbono: 46-50%- Oxígeno: 38-42%- Hidrógeno: 6%- Nitrógeno: 1%- Otros elementos (10%):- Cuerpos simples (Fósforo y azufre)- Compuestos minerales (Potasa, calcio, sodio)

CARACTERÍSTICAS: Generales de la Madera:La madera es porosa, combustible, higroscópica y deformable por los cambios de humedad ambiental, sufre alteraciones químicas por efectos del sol, y es atacable por mohos, insectos y otros seres vivos. Es un material delicado, aunque hoy en día existen tratamientos muy eficaces para paliar las desventajas nombradas anteriormente.

Características Externas de la Madera:

La característica externa de la madera constituye un factor muy importante puesto que influye en la selección de esta para su empleo en la construcción, ambientación de interiores o ebanistería, ellas son:El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciación de las maderas y, además, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas más durables y resistentes aquellas de color oscuro.Olor: es producido por sustancias volátiles como resinas y aceites esenciales, que en ciertas especies producen olores característicos.Textura: está relacionada con el tamaño de sus elementos anatómicos de la madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas.Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la disposición, tamaño, forma, color y abundancia de los distintos elementos anatómicos. Tiene importancia en la diferenciación y uso de las maderas.Orientación de fibra o grano: es la dirección que siguen los elementos leñosos longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera y en su comportamiento estructural.

PROPIEDADES FISICAS

ANISOTROPÍA Dado que la madera es un material formado por fibras orientadas en una misma dirección, es un material anisótropo, es decir, que ciertas propiedades físicas y mecánicas no son las mismas en todas las direcciones que pasan por un punto determinado, si no que varían en función de la dirección en la que se aplique el esfuerzo.Se consideran tres direcciones principales con características propias:- Dirección axial: Paralela a las fibras y por tanto al eje del árbol. En esta dirección es donde la madera presenta mejores propiedades.- Dirección radial: Perpendicular al axial, corta el eje del árbol en el plano transversal y es normal a los anillos de crecimiento aparecidos en la sección recta.- Dirección tangencial: Localizada también en la sección transversal pero tangente a los anillos de crecimiento o también, normal a la dirección radial.

HUMEDAD DE LA MADERA. RELACIONES AGUA - MADERAEs 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 submicroscópicos 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 mas 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 anhídro o húmedo.

CONTENIDO DE HUMEDAD.Definimos como contenido de humedad o simplemente humedad de la madera h a la relación del peso del agua contenida en la madera, al peso de la madera anhídra y se calcula de la siguiente forma:

h Ph PoPo

x100

en la que Ph representa el peso de la madera que estamos estudiando, Po el peso de la madera anhídra y se multiplica por 100 para así obtener el % de contenido de humedad de la madera referida al peso secoEn algunos casos (industria de la pasta para papel), interesa obtener el % de contenido de humedad de la madera referida al peso húmedo con lo que la fórmula para obtenerlo será:

x Ph PoPh

x100

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. Este equilibrio no es el mismo si la madera está secándose, que si está absorbiendo agua.El primer tipo de agua que elimina la madera es el agua libre; esta pérdida se hace prácticamente sin variación de las características físicas - mecánicas (varia su densidad aparente.)Desaparecida el agua libre, queda el agua de impregnación de la pared celular (satura las fibras de la madera) y que al disminuir por medio de la evaporación o secado modifica las propiedades fisico - mecánicas (su dureza y la mayoría de las resistencias mecánicas aumentan) y el volumen de la pieza de madera disminuye como consecuencia de la disminución de volumen de las paredes de cada una de sus células.La humedad de la madera depende, ahora, de las condiciones higrotérmicas del ambiente. A cada par de valores de temperatura y humedad relativa del aire corresponde, en la madera, una humedad comprendida entre el 0% y el 30% (punto de saturación de las fibras, aproximadamente), que recibe el nombre de " Humedad de equilibrio higroscópico ". Este " Punto de saturación de las fibras " (P.S.F.) o más

exactamente Punto de saturación de la pared celular, nos indica la máxima humedad que puede contener una madera sin que exista agua libre.Una vez que haya descendido de este punto, la madera no volverá a tomar agua libre si no es por inmersión.

Este P.S.F. es de gran importancia, ya que supone una frontera a las variaciones dimensionales, variación de resistencias, etc. Su valor es del orden del 30%, podiendo sufrir pequeñas variaciones de unas especies a otras.Las maderas con P.S.F. bajo, tienen estabilizadas sus características mecánicas cuando son empleadas en atmósferas húmedas. Por el contrario si dichas maderas se emplean en atmósferas de humedad baja, se deformarán cuando varíe dicha humedad. (Maderas nerviosas).

Las maderas de P.S.F. altos son, en general, utilizadas en un medio con un % de humedad muy inferior a la que corresponde al P.S.F., excepto en el caso en que se encuentren sumergidas. Se moverán siempre bajo la influencia de las variaciones de humedad pero son, en general, poco nerviosas.

Cuadro de estado de la madera según el % de humedad.Madera empapada:Hasta un 150% de humedad aproximadamente (sumergida en agua)Madera verde: Hasta un 70% de humedad (madera en pie o cortada en monte)Madera saturada: 30% de humedad (sin agua libre, coincide con P.S.F.)Madera semi-seca: del 30% al 23% de humedad (madera aserrada)Madera comercialmente seca: del 23% al 18% (durante su estancia en el aire)Madera secada al aire: del 18% al 13% (al abrigo de la lluvia)Madera desecada (muy seca): menos del 13% (secado natural o en clima seco)Madera anhídrida: 0% (en estufa a 103° C. Estado inestable)Humedad normal para ensayos: Las humedades de la madera para la realización de ensayos han sido el 12 y el 15% según países y normas. Actualmente tiende a usarse la humedad de equilibrio que se obtiene a una temperatura de 20°C. y con una humedad relativa del 65%, lo que nos da una humedad en la madera de aproximadamente del 12%.- 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 humedadEn locales con calefacción continua: 10% al 12% de humedad.

HINCHAZÓN Y MERMA DE LA MADERAEs la propiedad que posee la madera de variar sus dimensiones y por tanto su volumen cuando su contenido de humedad cambia.Cuando una madera se seca por debajo de P. S. F., se producen unos fenómenos comúnmente llamados " movimientos, trabajo o juego de la madera “; Si el fenómeno es de aumento de volumen, se designa con el nombre de " Hinchazón " y si ocurre el fenómeno inverso de disminución de volumen " Merma ".El aumento de volumen con la humedad es, prácticamente, proporcional a la misma, hasta un punto que coincide aproximadamente con el 25% de humedad, sigue el aumento de volumen, pero con incrementos cada vez menores, hasta el Punto de saturación de las fibras (PSF) a partir del cual el volumen permanece prácticamente constante, (deformación máxima).La contracción volumétrica total, mide la contracción volumétrica entre los estados de saturación y anhídro.

B%Vs VoVo

B%= Contracción volumétrica total.Vs= Volumen de la probeta saturada de aguaVo= Volumen de la probeta en estado anhídro.La contracción volumétrica entre dos estados de humedad viene dado por el porcentaje de variación de volumen entre los dos estados.La medida de contracción volumétrica no es suficiente para determinar la calidad de una madera. Es preciso saber como se comporta bajo la influencia de las variaciones de humedad próximas a la humedad normal, que es, en general, la que corresponde al ambiente de empleo de la madera.

CLASE CONTRACCIONTOTAL %

TIPO DE COMPARACION

Gran contracción 20 al 15% Madera en rollo con grandes fendas de desecación que deberán aserrarse antes del secado (haya, fresno, roble)

Contracción media 15 al 10% Madera en rollo con fendas medias, pudiendo ser conservada en rollo para apeos, postes, andamiaje. (resinosas, acacias, caoba de Africa)

Pequeña contracción 10 al 5% Madera en rollo con pequeñas fendas que se puede secar antes de su despiece, desenrollo etc.(nogal, chopo etc.

COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN VOLUMÉTRICADicho coeficiente mide la variación del volumen de la madera cuando su humedad varía un 1%.Este coeficiente V% (casi constante entre los estados anhídro y de saturación de las fibras) caracteriza las maderas:

V% Vh VoVo H

H = Humedad de la madera.Vo= Volumen en estado anhídroVh= Volumen con una humedad H%- Maderas de débil contracción 0,15% < V < 0,35% (poca nerviosa) maderas de carpintería y ebanistería.

- Maderas de contracción media: 0,35% < V < 0,55% (maderas de construcción).- Maderas de fuerte contracción: 0,55% < V < 1% (nerviosa) Emplear en medios de humedad constante.

PUNTO DE SATURACIÓN DE LAS FIBRASEl punto de saturación de las fibras (P.S.F.) representa el % de humedad de la madera cuando se ha alcanzado la máxima hinchazón; si disminuye la humedad también lo hará el volumen, pero si aquella aumenta, el volumen permanece prácticamente constante:

CLASE Punto SaturaciónBajo Inferior a 25%Normal de 25 a 35%Elevado Superior a 35%

Las variaciones de volumen expuestas no son suficientes, en general, para darse cuenta de la complejidad de los fenómenos que intervienen en el movimiento de la madera y que tienen como resultado las variaciones lineales de sus tres dimensiones: axial, tangencial y radial, con contracciones muy diferentes para cada una, como consecuencia de ser la madera un material anisótropo.

En el sentido longitudinal o de la fibra (axial) de la madera, el movimiento es muy pequeño, y en la practica se considera nulo (0,1%), mientras que en el sentido radial el movimiento puede variar entre un 4,5 y un 8%. En el sentido tangencial (anillos anuales), la contracción es, en general de 1,5 a 2 veces mayor que en el sentido radial. Esta diferencia de contracciones, según los sentidos radial y tangencial, es una de las causas de las deformaciones y fendas que se producen durante el proceso de secado. Existen algunas clases de madera en las que las contracciones radial y tangencial son prácticamente iguales. Estas maderas, aún con una fuerte contracción, si se desecan con cuidado no se deforman; son las maderas de ebanistería por excelencia (caobas, etc.). La contracción volumétrica debido a las variaciones lineales de sus tres dimensiones, viene expresada por la siguiente formula:

B%100 1L

100

1

R

100

1

T

100

1

que representan el volumen contraído de la unidad.

Siendo: L = contracción lineal longitudinal o axial.R = Contracción lineal radial.T = Contracción lineal tangencial.Es por consiguiente de gran interés conocer la cuantía de las contracciones lineales, medidas que se calculan en la mayoría de los laboratorios dedicados al estudio de las propiedades de las maderas.Las formulas que para ello se emplean, análogas a la ya conocida para calcular la contracción volumétrica total son:

L%Ls LoLo

R% Rs RoRo

T%Ts ToTo

Ls, Rs, Ts = Longitudes axial, radial y tangencial de la madera en estado de saturación.Lo, Ro, To = Longitudes axial, radial y tangencial de la madera en estado anhídroLas contracciones de una tabla simétrica, según su corte pueden ser:Curvatura de canto, curvatura de tabla, acanaladura y alabeo (diferencia entre las contracciones radiales y tangenciales)El movimiento es mas acusado en la madera de la periferia del tronco que en la del corazón por ello las tablas tienden a curvarse hacia la albura (absorbe mayor cantidad de agua)

PESO ESPECÍFICOPor definición podemos decir que:

Peso específico = Peso

Volumen

Al ser un material poroso podemos considerar o no los poros para determinar el peso específico. Dada esta naturaleza porosa y las variaciones de peso y volumen, en función del contenido de humedad, hay que especificar las condiciones en que se verifican las medidas del peso específico.Si consideramos los poros contemplamos el volumen aparente y obtenemos el peso específico aparenteSi consideramos solo la masa leñosa (deducimos el volumen de poros) obtenemos el peso específico real.Se establecen como puntos de comparación los valores de 0% y 12% de humedad. Al primero se llama peso específico anhídro y al segundo es la humedad normal según normas internacionales.El peso específico de la pared celular (peso específico real, sin considerar los poros), es prácticamente constante en todas las especies, y es del orden de 1,55 gr / cm3Este es el límite, máximo teórico, que podría alcanzar una madera, en la que los huecos celulares los hubiese reducido a cero. Las diferencias entre las maderas se deben pues la mayor o menor proporción de dichos huecos.

Preal P

Vreal- Dado que puede variar el contenido de humedad mucho, el agua puede hacer variar el peso específico.- Como el contenido de agua nos hace variar el volumen, también nos cambia el peso específico.- Por todo ello el peso específico debe referirse siempre, si es posible a la humedad del 12% aceptada internacionalmente.Esto no quiere decir que siempre tengamos que hacer el cálculo con maderas con el 12% de humedad, sino que podemos hacerlo con cualquier humedad y referirlo después al 12% mediante la fórmula siguiente.

P12 Ph h 12 Ph1 V100

P12= Peso específico aparente con 12% de humedad.Ph= Peso específico para una madera con el h% de humedad.V = Coeficiente de contracción volumétrica.

HIGROSCOPICIDADA la variación del peso específico, cuando la humedad varía un 1%, se le denomina higroscopicidad. :

h 1 V Pe100

Siendo V = coeficiente de contracción volumétrica.Las variaciones del peso específico en función de la humedad pueden verse en el gráfico de Kollman, donde se aprecia, además, la máxima humedad que puede alcanzar una madera.El conocimiento del peso específico aparente (considerando los poros) es muy importante pues en función de este valor podremos hacernos una idea aproximada de su comportamiento físico - mecánico.Si su valor es alto, significa que hay pocos poros y mucha materia resistente.

Peap P

VapEn la madera, se puede relacionar, aunque no linealmente, el peso específico aparente con su capacidad resistente.Los árboles de las zonas templadas, presentan una densidad heterogénea (No constante dentro de una misma especie, pudiendo variar según el origen o procedencia del árbol y según la zona del tronco en que se tome la probeta)En árboles tropicales esta heterogeneidad es menos acusada, pues al carecer de anillos de crecimiento su estructura es más homogénea. El peso específico aparente aumenta con la edad.Clasificación de la madera según su peso específico aparente.

TIPO RESINOSAS FRONDOSASMuy ligeras 0,4 0,5Ligeras 0,4 a 0,5 0,5 a 0,65Semipesadas 0,5 a 0,6 0,65 a 0,8Pesadas 0,6 a 0,7 0,8 a 1,0Muy pesadas >0,7 >1,0

HOMOGENEIDADUna madera es homogénea cuando su estructura y la composición de sus fibras resulta uniforme en cada una de sus partes (Ejemplos: Peral, manzano, tilo, boj, arce, etc.) Son poco homogéneas:- Las maderas con radios medulares muy desarrollados (Ej. encina, fresno)- Las maderas con anillos anuales de crecimiento con notables diferencias entre la madera de primavera y la de otoño (Ej. abeto,...)

DURABILIDADEs una propiedad muy variable, pues depende de muchos factores: el medio ambiente, la especie de la madera, la forma de apeo, las condiciones de la puesta en obra, la forma de secado, las alteraciones de la humedad y sequedad, el contacto con el suelo (empotrada en terrenos arcillosos y en arena húmeda se conserva mucho tiempo, en arenas y calizas, duran poco), el agua (sumergida en agua dulce se conserva mucho tiempo), su tratamiento antes de ser usada, su protección una vez puesta en obra (pinturas, etc.) A más densidad mayor duración. Son maderas durables: La encina, el roble, la caoba, el haya, tec.

INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN Las maderas arden, lo cual desde el punto de su utilización como combustible, es una cualidad, pero para su empleo en la construcción y decoración es un defecto.

Se clasifica a efectos de su reacción ante el fuego dentro de la clase M3 M4 M5 (M0, M1, M2, M3, M4, M5, es la clasificación en orden creciente en cuanto a su grado de combustibilidad de los materiales).Las reacciones que se producen son las siguientes:La celulosa de la madera, constituyente de la fibra vegetal, al arder se combina con el oxígeno del aire, dejando un pequeño residuo ceniciento, procedente de la lignina y de las sales minerales; cuando el oxígeno es abundante y la temperatura suficiente la destrucción es casi total, pero si la combustión es incompleta por carencia de estos factores, la celulosa sufre una deshidratación y la madera queda convertida en carbón vegetal, carente de resistencia. Son maderas muy inflamables: Pino, abeto, sauce, chopo, aliso, etc. Casi todas ellas maderas resinosas.Son maderas medianamente inflamables: Haya, caoba, castaño, tuya, etc.Son maderas menos inflamables: Encina, ébano, boj, alerce, etc.Arden mejor:

- La madera seca que madera húmeda.- La madera con corteza y ramaje que la descortezada y cepillada.- Las piezas de pequeño tamaño que las piezas de gran tamaño.- Las piezas verticales que las horizontales.

Las maderas secas se encienden sometidas a una inflamación inicial a la temperatura de 300° C.Las maderas frondosas duras arden superficialmente, con lentitud y llama corta; en cambio, las maderas frondosas blandas y las resinosas se queman profundamente con llama larga; estas diferencias se reducen cuando se trata de piezas de poco grosor.Con el pintado y mejor con la impregnación de substancias ignífugas, se reduce considerablemente la inflamabilidad y combustibilidad de las maderas.

PROPIEDADES RESISTENTES DE LA MADERA

ELASTICIDAD - DEFORMABILIDADBajo cargas pequeñas, la madera se deforma de acuerdo con la ley de Hooke, o sea, que las deformaciones son proporcionales a la las tensiones. Cuando se sobrepasa el límite de proporcionalidad la madera se comporta como un cuerpo plástico y se produce una deformación permanente. Al seguir aumentando la carga, se produce la rotura.La manera de medir deformaciones es a través de su módulo de elasticidad, según la formula:

E

Este módulo dependerá de la clase de madera, del contenido de humedad, del tipo y naturaleza de las acciones, de la dirección de aplicación de los esfuerzos y de la duración de los mismos. El valor del módulo de elasticidad E en el sentido transversal a las fibras será de 4000 a 5000 Kg / cm.2 El valor del módulo de elasticidad E en el sentido de las fibras será de 80.000 a 180.000 Kg / cm.2

FLEXIBILIDADEs la propiedad que tienen algunas maderas de poder ser dobladas o ser curvadas en su sentido longitudinal, sin romperse. Si son elásticas recuperan su forma primitiva cuando cesa la fuerza que las ha deformado.La madera presenta especial aptitud para sobrepasar su límite de elasticidad por flexión sin que se produzca rotura inmediata, siendo esta una propiedad que la hace útil para la curvatura (muebles, ruedas, cerchas, instrumentos musicales, etc.).La madera verde, joven, húmeda o calentada, es más flexible que la seca o vieja y tiene mayor límite de deformación.La flexibilidad se facilita calentando la cara interna de la pieza (produciéndose contracción de las fibras interiores) y, humedeciendo con agua la cara externa (produciéndose un alargamiento de las fibras exteriores) La operación debe realizarse lentamente.Actualmente esta propiedad se incrementa, sometiéndola a tratamientos de vapor.Maderas flexibles: Fresno, olmo, abeto, pino.Maderas no flexibles: Encina, arce, maderas duras en general.

DUREZAEs una característica que depende de la cohesión de las fibras y de su estructura.Se manifiesta en la dificultad que pone la madera de ser penetrada por otros cuerpos (clavos, tornillos, etc.) o a ser trabajada (cepillo, sierra, gubia, formón).La dureza depende de la especie, de la zona del tronco, de la edad. En general suele coincidir que las mas duras son las mas pesadas.El duramen es más duro que la albura. Las maderas verdes son más blandas que las secas. Las maderas fibrosas son más duras. Las maderas más ricas en vasos son más blandas. Las maderas mas duras se pulen mejor.- Muy duras: Ebano, boj, encina.- Duras: Cerezo, arce, roble, tejo...- Semiduras: Haya, nogal, castaño, peral, plátano, acacia, caoba, cedro, fresno, teka.- Blandas: Abeto, abedul, aliso, pino, okume.- Muy blandas: Chopo, tilo, sauce, balsa.

CORTADURAEs la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende a desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección del esfuerzo es perpendicular a la dirección de las fibras.

Si la fuerza es máxima en sentido perpendicular a las fibras será cortadura y si es mínima en sentido paralelo a las mismas será desgarramiento o hendibilidad.

HENDIBILIDADEs la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende a desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección de los esfuerzos es paralela a la dirección de las fibras.La madera tiene cierta facilidad para hendirse o separarse en el sentido de las fibras. Una cuña, penetra fácilmente en la madera, al vencer por presión la fuerza de cohesión de las fibras (no las corta). Es fácil observar esta propiedad al cortar madera para hacer leña, en la dirección de las fibras se separa en dos fácilmente. La madera verde es más hendible que la seca.Cuando se van a realizar uniones de piezas de madera por medio de tornillos o clavos nos interesa que la madera que vamos a usar tenga una gran resistencia a la hienda.Hendibles: Castaño, alerce y abeto.Poco hendibles: Olmo, arce y abedul.Astillables: Fresno

DESGASTELas maderas sometidas a un rozamiento o a una erosión, experimentan una pérdida de materia (desgaste)La resistencia al desgaste es importante en las secciones perpendiculares a la dirección de las fibras, menor en las tangenciales y muy pequeña en las radiales.

RESISTENCIA AL CHOQUENos indica el comportamiento de la madera al ser sometida a un impacto. La resistencia es mayor, en el sentido axial de las fibras y menor en el transversal, o radial.Máxima axialMínima radialEn la resistencia al choque influyen: el tipo de madera, el tamaño de la pieza, la dirección del impacto con relación a la dirección de las fibras, la densidad y la humedad de la madera, entre otros.

RESISTENCIA A LA TRACCIÓNLa madera es un material muy indicado para trabajar a tracción (en la dirección de las fibras), viéndose limitado su uso únicamente por la dificultad de transmitir estos esfuerzos a las piezas. Esto significa que en las piezas sometidas a tracción los problemas aparecerán en las uniones.Si se realiza un esfuerzo de tracción en la dirección axial, la magnitud de la deformación producida será menor que si el esfuerzo es de compresión, sobre todo en lo que concierne a las deformaciones plásticas. Es decir que la rotura de la madera por tracción se puede considerar como una rotura frágil.La resistencia a la tracción de la madera presenta valores elevados.La resistencia de la madera a la tracción en la dirección de las fibras, se debe a las moléculas de celulosa que constituye, en parte, la pared celular.En la práctica existen algunos inconvenientes, que se han de tener en cuenta al someterla a este tipo de esfuerzos; en la zona de agarre existen compresiones, taladros, etc., que haría romper la pieza antes por raja o cortadura, con lo que no se aprovecharía la gran resistencia a la tracción. Por otra parte, los defectos de la madera, tales como nudos, inclinación de fibras, etc., afectan mucho a este tipo de solicitación, disminuyendo su resistencia en una proporción mucho mayor que en los esfuerzos de compresión.

FACTORES QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN- Humedad La resistencia a la tracción paralela a la fibra aumenta de forma más o menos lineal desde el punto de saturación de las fibras hasta el 10%, con un aumento

del 3% por cada disminución de humedad del 1%. Entre el 8 y el 10% de humedad existe un máximo, a partir del cual disminuye ligeramente.- Temperatura El efecto de la temperatura es menor en la tracción paralela, que en otros tipos de esfuerzos.- Nudos Los nudos afectan enormemente frente a este esfuerzo, ya que la desviación de fibras alrededor del nudo tiene gran influencia en la resistencia. Así, pequeños nudos, que reducirían la resistencia a compresión en un 10%, lo haría en el 50% en el caso de tracción. Los nudos dan lugar, también, a una distribución irregular de las tensiones.Según los valores obtenidos en el ensayo de tracción, al 12% de humedad, las maderas se clasifican en los siguientes grupos:

- Resistencia pequeña, si es menor de 25 Kp./cm. 2- Resistencia media, está comprendida entre 25 y 45 Kp./cm. 2- Resistencia grande, si es mayor de 45 Kp./cm 2

- Inclinación de la fibra: Se puede decir que la resistencia a tracción se ve mucho mas afectada que la resistencia a la compresión con igual inclinación de las fibras. Una ángulo de 15° reduce la resistencia a la tracción a la mitad y si el ángulo es de 30° la resistencia es 1/5 de la que tendría si la dirección del esfuerzo fuese paralela a la fibra.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN La madera, en la dirección de las fibras, resiste menos a compresión que a tracción, siendo la relación del orden de 0,50, aunque variando de una especie a otra de 0,25 a 0,75.La resistencia unitaria será la carga dividida por la sección de la probeta, C = P/S.En las normas españolas UNE se usan probetas de 2 x 2 x 6 cm. y se realiza el ensayo al 12% de humedad, efectuándose una corrección para valores de humedad diferentes al 12%, pero no muy lejanos a él,Según los valores obtenidos, la norma UNE clasifica las maderas en:- Según la resistencia unitaria C a la compresión axial en Kp./cm. 2Pequeño. menos de 350 para resinosas y menos de 450 frondosasmediana 350 a 450 para resinosa y 450 a 750 frondosasgrande más de 450 para resinosas y más de 750 frondosas

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN- Inclinación de fibras - el efecto de reducción de la resistencia por la misma es bastante menor que en tracción.- Densidad - Existe una relación lineal, pudiéndose considerar que a mas densidad más resistencia.- Humedad - La influencia es prácticamente nula por encima del punto de saturación de las fibras y aumenta a partir de dicho punto, al disminuir la humedad. Entre el 8 y el 18% de humedad, se considera que la variación es lineal.- Nudos - Su influencia es menor que en la tracción.- Constitución química- Las maderas con mayor cantidad de lignina, como las tropicales, resisten mejor a la compresión. Las bolsas de resinas no tienen influencia, pero como hacen aumentar el peso específico hace que baje la cota de calidad.

FLEXION ESTÁTICAEl ensayo de flexión estática se suele realizar, como el de una viga apoyada por los extremos y con una carga central. En este tipo de esfuerzo, la parte superior trabaja a compresión y la inferior a tracción. La distribución de tensiones en el plano, donde el momento flector es máximo, empieza por tener una distribución bitriangular con el vértice común en la línea neutra. Pero la madera resiste menos a compresión que a flexión, incluso el Módulo Elástico. A tracción es algo superior al de compresión. Debido a esto, al pasar las tensiones al límite elástico a la compresión, aumenta la deformabilidad en las capas superiores, la curva de distribución de tensiones toma una

fórmula parabólica, el eje neutro se desplaza hacia abajo haciendo aumentar las deformaciones y rompiéndose la pieza, finalmente, por tracción.

INFLUENCIAS QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN- Inclinación de la fibra: es muy similar a la de la resistencia a la tracción. La disminución de resistencia a flexión y tracción se hace apreciable a partir de una inclinación de 1/25, mientras en compresión lo es a partir de 1/10, y en el corte apenas si tiene influencia.- Peso específico: Existe una relación lineal entre resistencia a la flexión y densidad. En los casos de no seguir esta relación se deben a maderas con contenido de resinas elevado.- Contenido de humedad: La resistencia a la flexión tiene un máximo para un grado de humedad del 5%, disminuyendo la resistencia desde dicha humedad hasta el P.S.F. La variación entre el 8 y el 15% se puede considerar lineal- Temperatura: La resistencia a la flexión decrece al aumentar la temperatura; este crecimiento es mayor al aumentar la humedad.- Nudos y fendas: La influencia de los nudos varía según su posición: es mayor cuanto mayor sea el momento flector; y tiene más influencia si está en la zona traccionada que en la de compresión. Resumiendo, su influencia es mayor cuanto mayor sea la tensión a que está sometida la zona que ocupa y como las tensiones de tracción son más intensas y sufren más, por los nudos, que las de compresión, su influencia es mayor a las tensiones de tracción.- Fatiga: La resistencia a la flexión disminuye al aumentar el tiempo de carga, reduciéndose, al cabo de los años, en porcentajes del 50 al 75% respecto a la resistencia en un ensayo normal de flexión estática.En el caso de tensiones alternativamente variables, la madera por su carácter fibroso, trabaja mejor que muchos metales. El valor de la tensión límite a la fatiga, varía con la especie, pudiéndose dar el valor medio de 0,33 veces la resistencia del ensayo normal de flexión estática.La resistencia a la fatiga es proporcional al peso específico, por lo que se puede obtener una cota de calidad de resistencia a la fatiga, dividiendo la resistencia a la fatiga por 100 veces el peso específico, su valor varía de 4 a 7.

TIPOS DE MADERAS

Las maderas de acuerdo al árbol de que se obtenga, se clasifican en duras y blandas.

Maderas Duras: Se obtienen de los árboles que pierden las hojas en otoño (caducifolios). De toda esta gran variedad de árboles, sólo 200 existen en cantidad suficiente y son lo bastante flexibles para la carpintería. Las maderas duras, como nuestra piel, tienen poros microscópicos en la superficie. El tamaño de estos poros es lo que determina el dibujo de la veta y la textura. Debido a estas características, las maderas duras se clasifican según la apertura del poro en: maderas de poros cerrados (poros pequeños), entre las cuales las más usadas son el cerezo y el arce, y maderas de poros circulares (poros más grandes), entre las cuales las más usadas son el roble, el fresno y el álamo.Clasificación de las Maderas Duras:La madera se clasifica en función del número de defectos que haya en una sección dada del largo y el ancho del tablero. Al igual que en las maderas blandas, una madera de clase inferior puede ser perfectamente aceptable dependiendo del lugar donde se vaya a colocar y el uso que se le vaya a dar.

Ejemplo de maderas duras tenemos:- Roble: Es de color pardo amarillento. Es una de las mejores maderas que se conocen; muy resistentes y duraderos. Se utiliza en muebles de calidad, parqué.- Nogal: Es una de las maderas más nobles y apreciadas en todo el mundo. Se emplea en mueble y decoración de lujo.

- Cerezo: Su madera es muy apreciada para la construcción 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 difícil de trabajar. Es la madera utilizada en la construcción de cajas de cepillo y garlopas.- Olivo: Se usa para trabajos artísticos y en decoración, ya que sus fibras tienen unos dibujos muy vistosos (sobre todo las que se aproximan a la raíz.- Castaño: se emplea, actualmente, en la construcción de puertas de muebles de cocina. Su madera es fuerte y elástica.- Olmo: Es resistente a la carcoma. Antiguamente se utilizaba para construir carros.Maderas Blandas: Se obtienen de los árboles de hoja perenne (coníferas). En carpintería sólo se usa el 25 % de todas las maderas blandas. Todas las maderas blandas tienen poros cerrados (poros pequeños) que apenas se perciben en el producto acabado. Las maderas blandas más usadas son el cedro, el abeto, el pino y la picea.

Clasificación de las Maderas Blandas:Las maderas blandas se dividen en dos categorías: madera dimensional, clasificada en función de la resistencia, y paneles aparentes, que se utilizan habitualmente en proyectos de carpintería. La clasificación de las maderas blandas es obra de varias agencias, así que encontrará algunas variaciones en la terminología. Las distintas clases están ordenadas de la clase más alta a la más baja.Ejemplos de Maderas Blandas tenemos:- Álamo: Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En España existen dos especies: El álamo blanco (de corteza plateada) y el álamo negro, más conocido con el nombre de chopo.- Abedul: Árbol de madera amarillenta o blanco-rojiza, elástica, no duradera, empleada en la fabricación de pipas, cajas, zuecos, etc. Su corteza se emplea para fabricar calzados, cestas, cajas, etc.- Aliso: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su corteza se obtienen taninos.- Alnus glutinosa: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su corteza se obtienen taninos.- AlnusIncana: Su madera es blanda y ligera, fácil de rajarse. Es utilizada en tallas, cajas y otros objetos de madera.

Defectos mas Comunes en las Maderas:Alabeado: comba de la cara del tablero en sentido longitudinal.Abarquillamiento: concavidad de la cara del tablero en sentido transversal.Arqueamiento: comba del canto, conocido también como corona.Nudo o Agujero de Nudo: un nudo apretado, por regla general, no es problemático. Un nudo suelto o muerto, rodeado de un anillo oscuro, puede desprenderse o puede haber dejado ya un agujero.Hendidura: grieta que atraviesa toda la pieza de madera, generalmente en los extremos.Retorcimiento: el tablero está combado por muchos lugares.Grieta en Cabecera: grieta paralela a los anillos de crecimiento anuales que no atraviesa toda la madera.Rajadura: separación de las fibras entre los anillos de crecimiento, que frecuentemente se extiende a lo largo de la cara del tablero y a veces por debajo de su superficie.Canto Redondeado: falta de madera o corteza no recortada a lo largo del canto o las esquinas de la pieza.

LA MADERA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

La madera es el único material con que puede construirse íntegramente una vivienda. Lógicamente con el desarrollo de materiales complementarios hay una buena cantidad de componentes de la misma que resultan más económicos fabricados de otros materiales. Dentro de una vivienda o construcción liviana a base de madera deben distinguirse dos categorías de material. En la primera se encuentra todo aquello empleado con fines resistentes principalmente, el uso para entramados, techos, pisos elevados, columnas que constituyen la estructura de la edificación. En otra categoría se encuentra el material usado para revestimientos, puertas, ventanas, muebles, que no están destinados a recibir cargas importantes. Los requisitos para la madera de estas categorías son por consiguientes diferentes. En lo que denomina: madera estructural y madera no estructural. En la construcción de viviendas la madera puede tener tres categorías de uso:

Madera de Uso Definitivo:Es aquella incorporada a la edificación, ya sea a nivel de estructura o terminaciones, cuyo objeto es cumplir con la vida útil establecida para el edificio, es decir, queda incorporada definitivamente a la vivienda.

Madera de Uso Transitorio:Cumple la función de apoyar estructuralmente la construcción del edificio, sin quedar incorporada a su estructura al finalizar la actividad. En esta categoría se encuentra, por ejemplo, toda la madera utilizada en encofrados para hormigón.

Madera de Uso Auxiliar:Es aquella que cumple sólo funciones de apoyo al proceso constructivo. En esta categoría se pueden considerar, por ejemplo, la instalación de faenas, niveletas o tablestacados, reglas y riostras de montaje, entre otros.Por ello, no toda la madera utilizada en las actividades de construcción de una vivienda debe tener propiedades, especificaciones y requerimientos iguales, ya que éstas dependerán del destino que tendrá.También considera la utilización de madera preservada (impregnada), aislación termoacústica, barreras de vapor y humedad, y material resistente al fuego por el interior, como por ejemplo, placas de yeso cartón o fibrocemento.No considerar alguno de estos componentes, implicará que la estructura no cumpla con adecuados requerimientos de seguridad, habitabilidad y durabilidad.

COMERCIALIZACIÓN DE LA MADERALa madera se emplea tal como se obtiene del árbol. Excepto en el caso que se realiza un secado artificial y eventualmente la impregnación con persevantes, el único proceso que sufre es el cortado con herramientas manuales o mecánicas.La madera aserrada es el producto obtenido luego de cortar la troza del árbol longitudinalmente hasta convertirla en un conjunto de piezas esbeltas de sección transversal rectangular. Para que sus caras y cantos sean paralelos, perpendiculares, y lisos la piezas son generalmente cepilladas.La madera se comercializa por volumen siendo la cubicación en m3 y en varios países andinos pies cuadrados o pies tablares.El precio de los tableros a base de madera se cotiza por m2 para un determinado espesor, o también por pie cuadrado en aquellos países que se usan estas medidas.Las molduras se comercializan por metro lineal.

Madera de Construcción no Estructural:Las recomendaciones que se presentan son aplicables a toda madera que no forma parte de la estructura y que requiere de requisitos apropiados a su función.

Clasificación General:

La madera de uso no estructural puede presentarse básicamente en dos formas dentro de una construcción.

Madera Vista: cuyas características de calidad son más estrictas, de buena apariencia, y en general y en general limpia de defectos.Madera Cubierta o No Vista: será pintada o cubierta por barnices opacos, pinturas u otros, materiales tales como maderas y enchapes.

Usos Según Densidades:

Madera Dura o Pesada: comprende a las maderas pesadas y muy pesadas al 15 % de contenido de humedad.Durabilidad muy altaGeneralmente se usa como pisos, como pasos de escaleras, elementos torneados y en forma de láminas como enchape.

Madera Medianamente Dura: usadas generalmente en la carpintería de obra como marcos de puertas y ventanas, como forro para cielos rasos, paredes, como molduras de barandas, zócalos y contrazócalos.

Maderas Blandas: son maderas llamadas de utilidad general, pueden ser usadas como madera de carpintería, mueblería y decorativas.Se puede usar como molduras y las más densas como puertas contraplacadas.

Contenido de Humedad:La madera de uso no estructural debe trabajarse en términos generales, ceca con un contenido de humedad cercano al equilibrio o correspondiente al clima del cual será utilizada.Para la comercialización de madera destinada a uso de construcción no estructural se recomienda que el contenido de humedad sea menor a 20%.

Durabilidad Natural y Preservación:Las especies de alta durabilidad natural deberán ser usadas preferentemente, más aun en zonas de presencia de agua o humedad, y cercanas en contacto con el suelo.Aquellas de poca durabilidad natural, deberán preservarse por métodos reconocidos e indicarse el mantenimiento a seguir posteriormente. Se deberán tomar precauciones en el tipo de preservación de la madera que va a estar en contacto directo con el hombre o con sus alimentos.

Requisitos de Calidad:

Requisitos Generales:Las maderas a ser usadas para uso no estructural y cuyo uso final va a ser madera visible o cubierta por pintura u otro material deberán cumplir con las condiciones siguientes:Toda pieza de madera sana o libre de ataque visible de hongos o pudrición alguna. No debe provenir del centro, corazón o medula del árbol y no debe presentar rajaduras severas ni aristas faltantes.La presencia de agujeros de insectos esta permitida siempre que los permitidas de ambrosia (menor que 3 mm de diámetro) sean escasos y viene esparcidos (no mas de 10 unidades por mero lineal) y los provenientes de insectos mayores sean mas de 2 unidades por metro lineal.No se permiten nudos sueltos o libres, deberán ser sanos, firmes y no mayores que el 25 % de ancho de la pieza. Nunca mayores de 25 mm de diámetro.

Los defectos del secado tales como grietas y arqueaduras deberán ser leves, de tal suerte que puedan corregirse en la instalación con el acabado final de la pieza.

Madera para Puertas, Ventanas y Muebles Fijos:La madera para marcos de puertas, hojas de madera solida y marcos y hojas de ventanas debe ser durable naturalmente o estar preservada contra hongos o insectos. Debe poseer cualidades de trabajabilidad buena que permitan los rebajos, cortes y ensambles con maquinas ordinarias de carpintería. Además deben ser lo suficientemente duras como para resistir el arranque o extracción de clavos y tornillos.

Madera de Pisos:La madera de piso debe cumplir debe cumplir fundamentalmente con requisitos de apariencia, resistencia al desgaste y relativamente baja contracción y dilatación.Generalmente se encuentran estas características en las maderas pesadas o duras, y en las maderas medianamente duras, siempre que posean poros difusos o del tipo anillo.Cuando se construye el piso de madera en dos capas una de las cuales es el piso visto, ya sea machihembrado o parque que sufrirá el desgaste, lo expuesto anteriormente es valido, pero en la primera capa nos es necesario los requisitos anteriores.Madera para Molduras y Forros: Generalmente deben ser de baja o mediana densidad pues usualmente son impresas o son obtenidas de maquinas múltiples de gran velocidad y alto rendimiento.Deben poseer buen comportamiento al acabado con maquinas simples, al clavado y al encolado para su fijación.No necesariamente preservarse aun cuando su durabilidad natural no es muy alta. Solo en los casos de contacto con el suelo o con fuentes de posible humedad.

Madera de Construcción Estructural:Se denomina así a la madera que constituye en armazón estructural de la edificación. Es decir forma la parte resistente de componentes como muros o paredes, pisos, techos, tales como: pie derecho, columnas, vigas, cerchas, entre otros. La característica común e estos elementos es su función básicamente resistente.Requisitos Generales:Las condiciones que debe satisfacer este tipo de madera son las siguientes:Debe ser clasificado como de calidad estructural por lo cual debe cumplir con la norma de clasificación visual por defectos.Debe ser madera proveniente de las especies forestales consideradas adecuada para construir.Debe ser piezas de maderas dimensionadas.Contenido de Humedad:Es conveniente construir con madera en estado seco o el contenido de humedad en equilibrio. De esta forma se garantiza la estabilidad dimensional de las piezas y disminuyen el riesgo de ataque de hongos e insectos.Durabilidad Natural y Preservación: La madera para estructuras debe tener buena durabilidad natural o estar adecuadamente preservada.

ESCUADRIAS

Escuadrías comerciales de madera según norma del pacto andino

QUINCHA

LA QUINCHA: La quincha (del quechua qincha, ‘pared, muro, cerco, corral, cerramiento’) es un sistema constructivo tradicional que consiste fundamentalmente en un entramado de caña o bambú recubierto con barro. Entramados similares a la quincha han sido usados en las construcciones desde muy temprano en el Antiguo Perú, y en el Virreinato del Perú, su utilización masiva se difundió como material antisísmico debido a su poco peso y elasticidad. La quincha era usada por la tradición

Mad. Dura Mad. Semidura Mad. Blanda Mad. Dura Mad. Semidura Mad. BlandaBs Bs Bs Bs Bs Bs

1 m 3.3 13 13 9 1 m 2.78 11 10 71.5 m 5 20 19 13 1.5 m 4.17 17 15 112 m 7 28 27 19 2 m 5.56 22 20 15

2.5 m 8.3 33 32 28 2.5 m 6.95 28 25 193 m 10 44 39 33 3 m 8.33 37 32 28

3.5 m 11.7 51 45 39 3.5 m 9.72 43 37 324 m 13.3 59 51 44 4 m 11.11 49 43 37

4.5 m 15 66 58 50 4.5 m 12.5 55 48 425 m 17 75 65 57 5 m 14 62 54 47

5.5 m 18.3 81 70 61 5.5 m 15.28 67 59 516 m 20 88 77 67 6 m 17 75 65 57

6.5 m 22 121 109 85 6.5 m 18.5 102 92 717 m 23.3 128 115 90 7 m 19.5 107 97 75

7.5 m 25 138 124 96 7.5 m 21 116 104 81

Mad. Dura Mad. Semidura Mad. Blanda Mad. Dura Mad. Semidura Mad. BlandaBs Bs Bs Bs Bs Bs

1 m 2 8 8 5 1 m 1.7 7 7 51.5 m 3.5 14 13 9 1.5 m 2.5 10 10 72 m 4.7 19 18 13 2 m 3.5 14 13 9

2.5 m 5.6 22 22 15 2.5 m 4.2 17 16 113 m 6.7 29 26 22 3 m 5 22 19 17

3.5 m 8 35 31 27 3.5 m 6 26 23 204 m 8.9 39 34 30 4 m 6.7 29 26 22

4.5 m 10 44 39 33 4.5 m 7.5 33 29 255 m 11.5 51 44 38 5 m 8.5 37 33 28

5.5 m 12.3 54 47 41 5.5 m 9.2 40 35 316 m 13.5 59 52 45 6 m 10 44 39 33

6.5 m 14.7 81 73 57 6.5 m 11 61 54 427 m 15.6 86 77 60 7 m 11.7 64 58 45

7.5 m 16.7 92 83 64 7.5 m 12.5 69 62 48

Medidas p2 Medidas p2

TABLA DE VIGAS

Medidas p2 Medidas p2

62 52

42 32

Bato o la cultura Llolleo en el siglo III. Fue heredada por muchos pueblos dentro de los cuales se encuentran los del Wallmapu .

RESEÑA HISTÓRICA Y EVOLUCION

La quincha ha sido utilizada en el Perú desde tiempos muy remotos como lo demuestran los hallazgos de restos de quincha en el sitio arqueológico de caral, el hombre peruano de la costa ha usado procedimientos a base de caña y lodo. Su uso le fue sugerido por la presencia de grandes mantos de caña brava y carrizo que crecen en las márgenes de los ríos, así como la existencia de un suelo que contiene cantidades semejantes de arcilla y arena, materia prima de óptima calidad para la fabricación de adobe y quincha. En estos tiempos su uso estuvo limitado a la construcción de cercos y techos:

La quincha era elaborada formando dos capas entrelazadas de varas de caña brava, sujetas a postes y vigas de huarango u otros árboles, unidas una a una mediante carreras paralelas amarradas con soguilla de hilos de maguey trenzado o totora; sobre la superficie así formada se aplicaba una capa de lodo de aproximadamente tres centímetros de espesor, pero con la particularidad de que en el batido del lodo se empleaban granos de arena y suelo de diferentes dimensiones, lo cual hacían una mezcla de mayor estabilidad debido al uso adecuado de la granulometría. En los casos de los techos se coloca una estera de totora o carrizo que se amarraba a la armadura de caña y sobre la cual se aplicaba una capa de torta de barro de cinco centímetros de espesor y para cuya fabricación se empleaban, además del lodo anteriormente dicho, fibras aligerantes mediante el uso de pequeños pedazos de ramas y hojas, que servían para bajar el peso y evitar las retracciones que debían presentarse por el secado de la torta al sol. A la llegada de los españoles, éstos rechazaron su uso por su aspecto liviano, así como por no encuadrar dentro de sus necesidades arquitectónicas y sus planteamientos estéticos. Los españoles empezaron a edificar usando piedra, adobe y ladrillo ala manera peninsular, pero los continuos temblores y terremotos trajeron por tierra sus ideas; debido a estas poderosas razones se retomó el uso de la quincha de los Yungas; mejorando el sistema mejorando el sistema mejorando el sistema mejorando el sistema constructivo y su acabado, ello debido principalmente al adecuado uso de la carpintería.Su uso se generalizó en el siglo XVIII, con exclusividad, en los segundos y terceros niveles de las edificaciones.

Como es de conocimiento general, la quincha ha sido empleada en Lima, hasta el primer cuarto del siglo XX, y sigue siendo usada en algunos pueblos de nuestra costa; Actualmente el ININVI (Instituto Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda) ha lanzado un sistema de construcción a base de quincha pre-fabricada, por todo ello podemos decir que la quincha estás íntimamente ligada a la historia dela arquitectura del país. Cabe distinguir la “quincha prehispánica” de la “quincha virreinal”. La primera era tecnológicamente muy elemental y rústica y fue empleada para la construcción de viviendas campesinas. La quincha virreinal se empleó en obras monumentales y en casas urbanas. En la Lima virreinal, las primeras obras y hasta mediados del siglo XVII, fueron construcciones fuertes y macizas de ladrillo y piedra. Su fortaleza era más aparente que real ante la sismicidad de la región en que se asentó la ciudad. Los característicos temblores de Lima obligaban a permanentes reparaciones o reconstrucciones.A partir de 1666 se comenzó a utilizar la quincha en las grandes construcciones. En la Iglesia de Santo Domingo, por primera vez se empleó la bóveda entramada de madera, caña y cal, para reemplazar el techo artesanal deteriorado por temblores de la nave central. Lo mismo ocurrió en la Iglesia de San Francisco. La Iglesia de Los Desamparados, en 1669 fue la primera construcción concebida íntegramente con esta técnica. Durante el terremoto de 1687 las nuevas construcciones de quincha sufrieron algunos daños pero ninguna se cayó. A partir del terremoto de 1746, el más destructor de los ocurridos en Lima, se adoptó masivamente la quincha, pues, además de satisfacer las necesidades de su resistencia sísmica, resultaba más económica, rápida y versátil para cumplir con las condicionantes simbólicas que en toda edificación monumental se buscaba. Esta norma fue perfeccionada después de este mismo, para aumentar la seguridad de los edificios, por resolución del Virrey Manso de Velasco. La evolución del empleo de la quincha obedeció a un equilibrio entre diversos factores: el sísmico, el climático, el económico y el representativo.

Características La quincha es muy eficaz como material antisísmico debido a la elasticidad del entramado de caña, el cual absorbe las vibraciones evitando que se propaguen por el resto de la estructura. Además su ligereza facilita su montaje, aminora las cargas sobre la edificación y en caso de colapso no provoca demasiados daños. Adicionalmente tiene un razonable aislamiento térmico debido a su mediana inercia térmica, cualidad que es proporcionada por el recubrimiento de barro. Son ligeras de peso en comparación con las de adobe o cemento, ■ por tanto es más apropiada para suelos que no pueden soportar mucho peso, como son los de tipo arenoso o aquellos que tienen agua a pocos metros de la superficie. Tienen mayor estabilidad en relación a otros sistemas constructivos ■ tradicionales y económicos, ya que cuenta con cimentación de concreto, en la cual están ancladas las columnas de madera.

TIPOS DE QUINCHA

A.- QUINCHA TRADICIONAL: • Es un sistema constructivo tradicional de Sudamérica que consiste fundamentalmente en un entramado de caña o bambú recubierto con barro. Entramados similares a la quincha han sido usados en las construcciones desde muy temprano en el antiguo Perú, su utilización masiva se difundió como material antisísmico debido a su poco peso y elasticidad. • Las viviendas de quincha mejorada son apropiadas por su bajo costo, la utilización de materiales de uso común, disponibles en diversos lugares, y por sus cualidades sismo resistentes y de adaptabilidad a diversas características de suelos por su bajo peso.

B.- QUINCHA CON ESTRUCTURA MIXTA: Combinando 2 técnicas constructivas se usarán refuerzos estructurales verticales de concreto armado en las esquinas y en los marcos de las puertas. Los muros podrán estar armados con el enrejado de carrizo o bambú, sobre el que se colocará la mezcla de barro con paja para aplicar un repellado final para ambas caras con mezcla de cemento arena 1:4 sobre tela de gallinero. El acabado final se hará con pintura vinílica por ambas caras.

C.-QUINCHA MEJORADA

Es una tecnología constructiva adecuada para fabricar viviendas, aulas escolares, postas médicas, locales comunales, etc., en zonas rurales y semiurbanas. Esta tecnología supone un progreso en relación al uso de quincha tradicional y a las diversas variaciones que se han ido experimentando a lo largo de los últimos treinta años por parte de los constructores, de las instituciones que norman las construcciones (SENCICO, Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento) y los programas de construcción de las universidades. Las edificaciones de quincha mejorada, generalmente se diseñan para un solo piso pero, en condiciones favorables, también pueden realizarse construcciones de dos pisos.

¿Qué materiales se emplean para construir con quincha mejorada? Los materiales predominantes son la madera (aserrada o rolliza), la caña (brava o Guayaquil), y el barro mezclado con fibra vegetal (paja), lo que permite obtener una edificación de poco peso y sismorresistente porque tiene un mejor comportamiento (plástico) ante las ondas sísmicas y evita daños a la vida de las personas. Madera aserrada: Se emplea para conformar las estructuras (columnas, vigas soleras, vanos de puertas y ventanas). Son recomendables: tornillo, moena alcanforada, copaiba, las que deben estar totalmente secas, no presentar “ojos de madera” ni rajaduras. Palos rollizos: De un diámetro no mayor a 2 ½”, totalmente secos y rectos, se emplean para armar la tabiquería. Caña brava: Debe estar seca y madura, y tener un diámetro promedio de ¾”.Caña guayaquil: Debe tener 4” de diámetro por 6 m de largo. La caña entera se usa para los tijerales. La caña chancada se emplea para cubierta de techos, debe tener un mínimo de 35 cm de ancho. La caña a emplear debe estar completamente seca. Barro y paja: Esta mezcla se utiliza para completar la estructura de las paredes y como cubierta de techos, actúa como aislante térmico, brinda un ambiente abrigado si externamente hace frío y cuando hace calor en el exterior genera un ambiente fresco dentro de la vivienda. El barro debe ser arcilloso, libre de sales y será mezclado con fibra (paja cortada en 10 cm aproximadamente obtenida del arroz, espárrago, la envoltura del carrizo; también puede usarse aserrín); esto permite que el barro trabaje adecuadamente, evita los agrietamientos por deshidratación. Antes de aplicar la mezcla debe madurar durante cuatro días. Otros materiales a emplear son: piedra de 6”, cemento, hormigón preferentemente de río, brea, clavos, mallas electro soldadas o alambre negro número 16 y arena.

D.- QUINCHA PREFABRICADA La quincha prefabricada utilizada consistió en el empleo de bastidores de madera aserrada rellenados de carrizo redondo, caña brava o tiras de bambú, todos ellos colocados en el bastidor en forma trenzada para su auto fijación, sin necesidad de usar clavos. Estos paneles, después de ser montados y fijados en el sitio, como paredes, fueron revocados con barro mezclado con paja para formar una primera capa y,

finalmente, recibieron una capa de tarrajeo con materiales como barro, cemento, yeso y otros (dependiendo de los climas, costos o preferencias). Como techado se empleó un techo liviano en base de una estructura portante de madera y cobertura de caña y torta de barro con paja. Consideraciones climáticas: Para zonas de alta precipitación pluvial se debe fijar sobre la torta de barro, planchas de asbestocemento, planchas de zinc u otras.

Materiales Básicos: Madera, como recurso renovable, que debe ser secada y preservada. Como resistencia, se requiere la del grupo C, de densidades 0,55 a 0,40 gr/cm3, pues combina resistencia y facilidad de trabajo, y de técnicas de manufactura. Caña: carrizo (Chusquea spp.), caña brava (Gynesium sagitarium), guadúa, bambú y caña de Guayaquil (Guadua angustifolia). Para la preparación de los paneles de quincha, debe preferirse la caña brava, por su mayor durabilidad; y el bambú, para el techado. El panel: Marco de madera rígido que actúa como elemento portante y de soporte para el terminado de los muros y apoyo para la cubierta. La construcción de los paneles es importante para la estructura general de la quincha prefabricada porque es el elemento principal que sirve de apoyo para toda la construcción.