Propiedades generales e ingenieriles de la madera
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La madera es una de las materias primas
más útiles que nos ha dado la
naturaleza, en el principio fue el material
imprescindible para la construcción de
todas las cosas; pero a causa de la
revolución industrial esta fue
remplazada por otros materiales.
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La madera es la parte sólida del tronco,
donde esta constituido por los haces
fibrobasculares que forman el sistema
circulatorio del tronco y esta formado
por:
Xilema o vasos leñosos, floema o vasos
libelianos.
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La madera se compone deaproximadamente 45 a 50% de celulosa, 20a 25% de lignina1, 5% de pectina y 20% deotros productos orgánicos. La celulosa y lalignina constituyen principalmente las fibrasleñosas y entre los productos orgánicosencontramos:
Materiales de reserva como almidón,azucares, grasas, etc.
Materiales de secreción como aceites,materiales colorantes, sales.
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Es un material heterogéneo constituido pormuchas unidades tubulares de variadasformas y tamaños que al unirse forman:
Tejido vascular o de conducción.
Tejido parenquematico o de almacenamiento
Tejido fibroso o de resistencia.
Las fibrillas se forman por la unión demicrofibrillas elementales, formadas porcadenas de celulosa. En las coníferas lamadera esta constituida por un 80 a 90% de lostraquidos que son celulosas paralelas al eje delárbol.
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Las principales características son:
COLOR: el color intenso y acentuado es
característico de la madera dura y el
blanco o marfil pálido de la madera
blanda el color intenso y acentuado es
característico de la madera dura y el
blanco o marfil pálido de la maderablanda
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LUSTRE: Este es el brillo más natural de la
madera y puede ser de varios grados
como satinado, brillante, sedoso,
metálico, tornasolado y nacarado, este
lustre puede aumentarse e intensificarse
con un adecuado pulido y barnizado.
TRANSLUCIDES: : Es una característica
que aumenta con el porcentaje de
materias resinosas, las maderas más ricas
en agua son más translucidas que las
que no lo son.
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OLOR: Este permite diferenciar los tipos
de madera, y son debidos a la
evaporación lenta de resinas y aceites
constituidos en esta.
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Propiedades físicas. Su principalcaracterística es ser un materialanisótropo, esto se debe a lascondiciones ambientales que la afectanen el desarrollo y crecimiento; estaheterogeneidad la hace que se debaconocer, definir y medir sus propiedadestanto físicas como mecánicas paraproducir sus usos probables en base aellas.
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DENSIDAD: Varía según la especie entre
0,04 a 1,40, las maderas ligeras tiene
densidad inferior a 0,5 y las pesadas
tiene densidad superior a 0,70, la
densidad aumenta si se hincha la
madera de agua por absorción, o sea
cuando es reemplazado el aire de sus
poros por agua.
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Densidad verde: relacionada con el
peso y el volumen verde.
-Densidad seca al aire: es la relación
peso y volumen.
-Densidad real: es constante por tratarse
del peso sin los huecos de la celulosa y
sus derivados.
-Densidad anhidra: relación peso seco al
horno y el volumen seco al horno.
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Densidad aparente: la relación entre el
peso y su volumen, dado en
determinado contenido de humedad
mayor de cero.
-Densidad básica: relación entre el peso
seco al horno y el volumen verde.
La densidad real de la sustancia que
forma la pared celular se ha estimado
en un valor más o menos constante de
1,5gr/cm3 para todas las maderas con variantes significativas entre especies
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Variaciones de la densidad: se debe adiferencias en su estructura y a lapresencia de otras sustancias. Laestructura depende de la proporciónentre los tejidos conductores y los desostén; hay bastante influencia del espesorde las paredes celulares que incluye el sitiodonde nació el árbol, siendo significativaslas diferencias de un sitio u otro y el mismoárbol.
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Ciertas propiedades anatómicas y físicas
también influyen:
-La madera de las ramas en más
pesada que la del tronco.
-Cuanto más oscuro es el duramen más
alta es la densidad.
-Dentro de un mismo árbol varia la
densidad, un indicativo de ello es el
color del duramen, entre más vivo y
oscuro sea este, la densidad es más alta.
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Es la cantidad de agua, presente en diversasformas y se mide en grados de humedad y entérminos de porcentaje respecto del pesototal de la pieza. La madera es una sustanciagiroscópica y en condiciones normales tienesiempre agua, por lo cual no se puedeobtener madera completamente seca: lamadera es un cuerpo poroso por lo cualcontiene humedad, aire y sustancias sólidasen las paredes y cavidades celulares sepuede encontrar agua de tres formas.
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Agua libre o natural. Llena las cavidades
celulares y se mueve fácil entre las células
para salir a la superficie y evaporarse.
Agua higroscópica o absorbida. Esta unida
a las paredes celulares, ligada
químicamente y físicamente a la celulosa,
hemicelulosa y lignina.
Agua de constitución. Es la que forma
parte de la materia celular de la madera y
no se elimina con el secado, su eliminación
implica la destrucción de la madera.
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Punto de saturación de las fibras, es elcontenido de humedadcorrespondiente al agua higroscópica,se consigue evacuando por secado elcontenido de agua libre; en todas lasmaderas oscila entre el 24% y el 32% delcontenido de humedad.
Máximo contenido de agua: ocurre enel punto de saturación de las fibras, nohay agua libre en el cuerpo poroso sinoabsorbido en el armazón micelar(celulósico) por sorción, absorción ocondensación capilar.
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SORCIÓN: es la relación química entre
las moléculas de agua y las de la
madera, limitada a las capas exteriores
ADSORCIÓN: es la condensación del
vapor de agua en la superficie sin
ninguna reacción química.
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CONDENSACIÓN CAPILAR: ocurre
cuando el vapor de agua se condensa
en las cavidades porosas de la madera,
pudiendo llegar hasta el punto de
saturación de las fibras.
LA HINCHAZÓN: es la variación de
volumen de la madera a causa de la
succión de agua, es igual al volumen de
agua absorbida.
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LA CONTRACCIÓN: merma de volumen
de la madera por pérdida de agua.
DESORCIÓN: es la perdida de agua al
secarse la madera.
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es la capacidad de resistencia a la
biodegradación por el ataque de hongos
e insectos al desgaste mecánico, y a la
acción climática.
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Depende de la proporción de albura
porosa y fácil de descomponer, de su
duramen impermeable y consistente y de
las condiciones de ambiente de uso, los
agentes biológicos priman sobre los
demás en su acción destructiva de los
tejidos leñosos, la madera de duramen es
más durable que la de albura; las maderas
duras y de color oscuro son más durables,
árboles de crecimiento lento tienen más
durabilidad.
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. POROSIDAD: es la abundancia de
cavidades celulares. Maderas porosas o
duras son las que poseen grandes vasos,
por ejemplo las angiospermas no
porosas o blandas son las que carecen
de vasos como las gimnospermas.
DUREZA: depende de la robustez de sus
membranas celulares, esta
proporcionalmente relacionada con la
densidad.
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RIGIDEZ: es la capacidad de sus células
para resistir colectivamente esfuerzos
como curvaturas o torceduras.
FIRMEZA: es la capacidad para resistir el
aplastamiento, la tensión por desgarre o
corrimiento, la rotura transversal.
VETEADO: la posición o distribución de
las células determinada por la
disposición de los anillos anuales de
crecimiento.
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DIBUJO: es el diseño de la veta, varía según el plano de aserrado.
TEXTURA: depende de la calidad, tamaño y armazón celular para disponer el grano, puede ser áspera o lisa, fina o basta.
GRANO: se refiere a la dirección y orientación en que se disponen las fibras y los vasos respecto del eje de crecimiento, es recto cuando sigue una dirección paralela al aje longitudinal y otra dirección origina granos entrecruzados o espiralados.
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AISLANTE TERMICO DIELECTRICO Y CALÓRICO: es poco conductora de calor y
la electricidad a bajo contenido de
humedad.