Maderas (página 2)

Madera

Definición.

• Es el conjunto de tejidos
  orgánicos que forman la masa de los troncos de los
  árboles, desprovistos de corteza y
  hojas.
• Se llama madera al
  conjunto de tejidos del xilema que forman el tronco, las
  raíces y las ramas de los vegetales leñosos,
  excluida la corteza.
• Aquella sustancia fibrosa y dura que se
  sitúa debajo de la corteza de los árboles y que
  constituye el tronco.

3.1 Propiedades de la
madera

Las propiedades de las maderas dependen de muchos
factores tales como: tipo y edad del árbol, condiciones de
crecimiento como el terreno y el clima, etc. Como
en todo material, varias son las propiedades a tener en cuenta a
la hora de emplearlo, y que dependerán del fin queramos
darles.

3.2 Características de la
madera

Al igual que para otros materiales, la
estructura de
la madera determina en gran medida las propiedades y
características de ésta. En el caso de las maderas,
la estructura viene dada por los elementos anatómicos que
la forman: células,
vasos leñosos, fibras, canales de resina, etc. Así,
la composición celular, el grosor, la simetría,
etc., de estos elementos determinan las características de
la madera, y junto a las otras propiedades físicas y
mecánicas, sus posibles usos.

Las principales características, que
además nos permite identificar a los distintos tipos de
maderas, son: la textura, el grano y el diseño,
además del color, sabor y
olor.

Se denomina textura al tamaño de los
elementos anatómicos de la madera. Hablaremos entonces de
textura gruesa, mediana y fina. La textura gruesa
será cuando los elementos de la madera son muy grandes y
se ven fácilmente, mientras que en la textura fina,
estos elementos casi no se diferencian, dando una apariencia
homogénea, y por último, la textura mediana
será una situación intermedia entre las dos
anteriores.

El grano es la dirección que tienen los distintos
elementos anatómicos respecto al eje del tronco, e
influirá en las propiedades mecánicas de la madera
y en la facilidad de trabajar con ella. Según la
dirección de los elementos anatómicos podemos
diferenciar distintos tipos de grano como:

Grano recto: cuando los elementos se
sitúan paralelos al eje del árbol. La madera con
este tipo de grano presenta buena resistencia
mecánica y facilidad de trabajo.
Grano inclinado: Los elementos forman ahora un cierto
ángulo con el eje del árbol, y ahora la madera
tendrá peor resistencia mecánica y mayor dificultad de trabajo.
Grano entrecruzado: Los elementos también se
disponen formando un ángulo con respecto al eje, pero
ahora en cada anillo es en forma opuesta a como se encontraban en
el anillo anterior. Las maderas de este tipo presentan
dificultades para su trabajo. Grano irregular: Los
elementos se disponen de forma irregular, siendo este tipo de
grano el que se encuentra en los nudos, ramificaciones del
tronco, zonas heridas, etc.

El diseño es el dibujo que
muestra la
madera la ser cortada, y se debe al modo de corte y a la distribución de los elementos
anatómicos, es decir, al grano. Los diferentes tipos de
diseños que podemos encontrarnos son:

Diseño liso: es el que presentan las
maderas de textura fina, y da lugar a un color homogéneo.
Diseño rallado: es debido a las líneas
formadas por los vasos leñosos cortados longitudinalmente
y los canales de resina. Diseño angular: es debido
al corte transversal de los anillos de crecimiento.
Diseño veteado: El dibujo tiene el mismo origen que
en la madera de diseño angular, pero con las franjas
paralelas entre sí. Diseño jaspeado: el
origen del dibujo son las células radiales cuando
éstas son anchas. Diseño espigado: Aparece
en las maderas de grano entrecruzado al cambiar en cada anillo de
crecimiento la disposición de los elementos
anatómicos.

El color de la madera es una consecuencia de las
sustancias que se infiltran en las paredes de sus células,
y es característicos de cada especie. Esta propiedad
puede ser de importancia a la hora de emplear una determinada
madera con fines decorativos. El sabor y el color
también son consecuencia de las sustancias que impregna la
madera, y son de especial interés a
la hora de emplear una determinada madera en la
fabricación de recipientes de conservación de
alimentos
(toneles de vino).

3.
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURAS DE
LA MADERA

3.1 COMPOSICIÓN

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)

Estructura de la madera desde el punto de vista
anatómico y químico

La madera es una sustancia compleja desde el punto de
vista anatómico y químico. De la estructura
anatómica dependen las propiedades de resistencia
mecánica, aspecto, resistencia a la penetración del
agua y
productos
químicos, resistencia a la putrefacción, calidad de la
pulpa y la reactividad química. Para usar la madera en la
industria
química del modo más eficaz, no solamente es
preciso conocer las propiedades de las diferentes sustancias que
la constituyen, sino también cómo se encuentran
distribuidas en las paredes celulares.

Las células que constituyen los elementos
estructurales de la madera son de formas y tamaños
distintos y crecen íntimamente unidas entre sí. La
células de la madera seca pueden estar vacías o
parcialmente ocupadas por depósitos, por ejemplo: gomas o
resinas; o por tilosis, que son crecimientos de intrusión
de un tipo de célula a
otro. Las células largas y puntiagudas se conocen por el
nombre de fibras o traqueidas y varían mucho de longitud
dentro de un mismo árbol y entre especies distintas. Las
fibras de los árboles de madera dura tienen una longitud
de 1 mm; las fibras de madera blanda varían de 3 a 8
mm.

Al describir los componentes químicos de la
madera, suele distinguirse entre componentes de la pared celular
y materia
extraña. Los componentes de la pared celular son la
lignina y los polisacáridos totales, constituida por
celulosa y hemicelulosa.

La materia extraña está constituida por
sustancias que pueden separarse por extracción por
disolventes no reactivos, residuos de proteínas
del protoplasma de la célula
en crecimiento y componentes minerales, algunos muy
difíciles de eliminar.

Hidratos de carbono de la pared
celular

Los hidratos de carbono son los componentes más
importantes de la pared celular y en muchos casos forman el
65-75% del peso de la madera. La hidrólisis de la
fracción total de hidratos de carbono da principalmente
azúcares sencillos, sobre todo glucosa. En
las maderas blandas, la manosa y la xilosa siguen en cantidad. La
mayor parte de las maderas blandas tienen cantidades más
pequeñas de galactosa y arabinosa. Los hidrolizados de
maderas duras, además de contener 55-75% de glucosa, son
relativamente ricos en xilosa (20-40%), con cantidades más
pequeñas de manosa, arabinosa y galactosa.

Celulosa

El principal carbohidrato de la madera es la celulosa,
que en muchos aspectos es análoga químicamente a la
celulosa del algodón
purificada.

Está constituida principalmente por restos de
glucosa unidos por medio de enlaces 1,4-beta-glucósidos.
La porción resistente de la celulosa de la madera muestra
una velocidad de
hidrólisis en ácido diluido casi doble a la de la
celulosa del algodón. Estudios de difracción de
rayos X han
mostrado que el cristal es más grande en la celulosa de
algodón que en la de la madera. Hasta el momento no se ha
podido preparar ninguna celulosa a partir de madera que no
contenga mananas y xilanas. No se sabe si estos hidratos de
carbono no celulósicos se encuentran atrapados en la
estructura de la celulosa sólida o si son parte integrante
de las cadenas de la celulosa de la madera.

Hemicelulosa

Los hidratos de carbono de la pared celular de la madera
son la celulosa verdadera y la hemicelulosa. Esta se ha definido
como la porción de celulosa que se hidroliza
fácilmente. Es una sustancia amorfa y está
compuesta por manosa, galactosa, arabinosa, xilosa, ácidos
urónicos y en algunos casos, ramnosa. La distinción
entre celulosa "verdadera" y hemicelulosa es principalmente de
interés científico. No existe ningún
método
que permita la separación neta de ambas.

Holocelulosa

La fracción total hidrocarbonada de la madera ha
sido denominada Holocelulosa. Por cloración y
extracción en monoetanolamina en solución
alcohólica caliente, alternadas, se obtienen preparados de
la fracción total de hidratos de carbono de la madera, que
se aproximan al rendimiento ideal.

Los análisis de la celulosa que se realizan
para fines técnicos, expresan la composición en
celulosas alfa, beta y gama. La distinción se basa en la
solubilidad en los álcalis. En términos generales
la alfa-celulosa es insoluble en hidróxido de sodio al
17.5%; la beta-celulosa es la porción soluble que se
precipita al acidular y la gama- celulosa es la porción
soluble que no precipita al acidular.

LIGNINA.

Podríamos decir que la lignina actúa como
impermeabilizante de las cadenas de celulosa (muy
hidrófilas) y como aglomerante de las estructuras
fibrilares de las células.

Materia extraña

Los componentes minerales de la madera varía
mucho entre especies , entre individuos y entre diversas partes
del mismo árbol. Los principales cationes son calcio ,
potasio y magnesio. Los aniones más comunes son
carbonatos, fosfatos, silicatos y sulfatos.

Las materias extrañas orgánicas en la
madera son numerosas y son difíciles de clasificar, no
obstante ello se puede decir que existen los siguientes productos
en casi todas las especies estudiadas: hidrocarburos
alifáticos y aromáticos, terpenos, ácidos
alifáticos y aromáticos y sus sales respectivas,
alcoholes,
fenoles, aldehídos, cetonas, quinonas, ésteres y
éteres, aceites fijos, aceites volátiles,
ácidos de resinas y esteroles, taninos, materias
colorantes, polisacáridos solubles en agua, ciclitoles,
proteínas y alcaloides.

3.2Estructura de la madera

Estructura del tronco no es homogénea y, al
realizar un corte transversal del mismo, se aprecian diferentes
zonas y partes, cumpliendo cada una de ellas una función en
el crecimiento del árbol, y por tanto en la
formación de la madera. De la parte exterior hacia la
interior, las diferentes partes del tronco son:

La Corteza exterior o súber: es la capa
protectora del tronco, y está formada por tejido
muerto.

Corteza interna: está formada por tejido
vivo y transporta, en sentido descendente, hasta las
raíces, los alimentos fabricados en la fotosíntesis y el oxígeno absorbido
del aire usado en
la respiración. El floema puede tener fibras
de líber, que son muy fuertes, y en algunas especies
constituyen la materia prima
de la que se obtienen fibras comerciales, por lo que
también se denomina a esta zona
líber.

Cámbium: capa formada por un conjunto de
células, responsables del crecimiento del tronco, y que se
sitúa entre el floema y el xilema.

Xilema: es el término botánico de
la madera, y esta formado por tejido leñoso.

El proceso de crecimiento tiene lugar a partir
del cámbium. Esta capa de células se encuentra
siempre en periodo de división y produce alternativamente
células de floema y xilema. Cuando una célula del
cámbium se divide para formar células de xilema, la
célula que ocupa una posición más interna de
las dos resultantes de la división se transforma en
xilema, mientras que la exterior sigue actuando como
cámbium en la división siguiente. Cuando
ésta ocurre, la célula más externa se
transforma en célula del floema, y la interna sigue
actuando como cámbium, y así
sucesivamente.

Dado que las células del xilema producidas en
primavera son grandes y las formadas más tarde
pequeñas, y que durante el invierno el crecimiento se
interrumpe, la madera que se forma cada año adopta la
forma de anillo anual o de crecimiento. Se diferencias
unos de otros por una diferencia de color que alterna el claro
(madera primeriza correspondientes al crecimiento
primaveral), y el oscuro (madera tardía
correspondiente al crecimiento otoñal más lento),
de forma que cada alternancia de anillo claro a anillo oscuro
indica un año en la vida del árbol. La anchura de
cada anillo se ve afectada por el clima, el tipo de árbol
y otras variables.

Los anillos anuales más antiguos, de color
más oscuro, casi nunca son funcionales y reciben en
conjunto el nombre de Xilema, mientras que los más
jóvenes, de tonalidad más clara, constituyen la
albura. En la zona de la albura se sitúan los
tejidos que transporta agua y nutrientes minerales disueltos
desde el suelo hacia las
hojas, y también los productos gaseosos de la
respiración, que se forman en todas las células
vivas de la planta, hacia las hojas, desde las que pasan a la
atmósfera.
A medida que el tronco crece, la parte interna de la albura se ve
desplazada de la zona de crecimiento activo, el cámbium, y
sus células mueren, sufriendo transformaciones
químicas por acumulación de resinas, taninos,
aceites esenciales y otras sustancias, transformándose en
duramen.

Albura : Madera de la sección
externa del tronco, de color más claro. Es la zona
más viva, saturada de sabia y sustancias orgánicas.
Se transforma con el tiempo en
durámen.

– Duramen:

Madera de la parte interior del tronco. Constituido por
tejidos que han llegado a su máximo desarrollo y
resistencia (debido al proceso de
lignificación.) De coloración, a veces, más
oscura que la exterior. Madera adulta y compacta. Es
aprovechable. La duraminización (transformación de
albura a duramen) de la madera se caracteriza por una serie de
modificaciones anatómicas y químicas,
oscurecimiento, aumento de densidad y mayor
resistencia frente a los ataques de los insectos.

Médula: Parte central del tronco.
Constituido por tejido flojo y poroso. De ella parten radios
medulares hacia la periferia.

3.1.1Estructura macroscópica

Para estudiar la estructura
macroscópica y microscópica de la madera, dada su
heterogeneidad, se establecen tres planos o secciones (Fig.
1):

• Transversal: perpendicular al eje de la rama o
  tronco.
• Radial: pasa por el eje y un radio de la
  rama o tronco.
• Tangencial: paralela a un plano tangente al
  tronco, o al anillo de crecimiento.

Al examinar las tres secciones producidas en un tronco
de madera, a simple vista, se pueden observar las siguientes
estructuras de características fácilmente
diferenciables:

• Corteza externa o corteza propiamente
  dicha.
• Corteza interna o líber.
• Cambium o capa delgada de células
  vivas, generadora del crecimiento en espesor del árbol
  (xilema y floema).
• Leño o tejido leñoso propiamente
  dicho, que forma la mayor parte del tronco y que presenta
  diferencias, fácilmente apreciables en las
  coníferas y en algunas frondosas. Entre estas
  diferencias está la debida a los anillos de crecimiento,
  anuales en las plantas de
  la zona boreal y estacionales en las plantas de la zona
  tropical con estaciones climáticas marcadas.

Figura 1: Esquema para la
orientación de las superficies transversal, tangencial y
radial de una muestra de madera

Dentro de cada anillo de crecimiento se distingue,
más o menos fácilmente, la madera formada en
primavera (llamada madera de primavera, en los anillos
anuales, y de primer crecimiento, en el caso de anillos
estacionales), de la formada en verano (madera de verano,
en los anillos anuales, y tardía, en los
estacionales).

En las coníferas, la diferencia está
marcada principalmente por el color. En las frondosas, se debe
más a la agrupación o distribución de los
vasos o parénquima terminal en el anillo, existiendo
siempre una cierta diferencia de color, más o menos
marcada, entre la madera de primavera y la de verano, observable
a simple vista o con una lente de diez aumentos.

En los anillos de crecimiento estacional, las
diferencias de porosidad, debidas a la distribución de
vasos, parénquima o grosor de las paredes de las fibras,
corresponden a las estaciones secas o lluviosas de la zona. En
aquellas en que las estaciones no están marcadas, hecho
que sucede en muchas zonas del bosque tropical, la
diferenciación de los anillos de crecimiento es
difícil de llevar a cabo.

En la sección radial, pueden observarse, tanto
los anillos de crecimiento como los radios leñosos cuando
exista diferencia de color con los tejidos. Los radios
leñosos unas veces son más oscuros, como los del
roble y haya, y otras veces más claros.
Cuando los radios leñosos son muy delgados o de color
prácticamente igual al resto de los tejidos, no son
visibles. Como ejemplo de maderas españolas en que son
fácilmente visibles tenemos el roble, el
haya y la encina.

Por el contrario, son prácticamente invisibles en
las coníferas y en ciertas frondosas, como por ejemplo el
abedul, chopo, debido a lo delgados que son y lo poco
diferenciado de su color.

En la sección tangencial pueden observarse los
radios leñosos cuando son gruesos o de color diferente,
así como las estrías que producen los vasos cuando
son de gran diámetro. El parénquima leñoso
es también una estructura que aparece fácilmente
visible en algunas especies en sus secciones tangenciales, como
por ejemplo en el olmo, y en muchas especies
tropicales.

Igualmente, en la sección tangencial y en el caso
en que los elementos estén distribuidos en pisos, se
observa una figura especial llamada carda.

3.1.2 ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA
MADERA

Como se ha visto 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 formar la estructura resistente o
portante del árbol.

La heterogeneidad de la madera será, en parte, la
causa de sus propiedades.

Se puede considerar la madera como un conjunto de
células alargadas en forma de tubos, paralelos al eje del
árbol, muy variables, tanto en longitud y forma, como en
el espesor de sus paredes y en las dimensiones
interiores.

Estas células están unidas entre sí
por una sustancia llamada materia intercelular o laminilla media,
y a su vez trabadas por otro tipo de células, colocadas
perpendicularmente a las anteriores y en el sentido radial del
tronco, formando los llamados radios leñosos.

La variedad de tipos de células y la forma de
unirse, definen la infinidad de especies diferentes de madera que
existen.

Todo ello hace de la madera un material resistente y
ligero, que puede competir favorablemente con otros materiales
utilizados en la construcción, en cuanto a la
relación resistencia-peso específico.

En el sentido axial distinguimos:

a)- Fibras alargadas, de pared gruesa formadas por
células que se han prolongado afinándose en las
puntas, constituyendo los tejidos de sostén, es decir, la
estructura y la parte resistente de la madera (tejido
fibroso).

En las coníferas estas células son las
mismas que sirven para permitir la circulación de los
fluidos.

b)- Vasos y poros de pared delgada (tejido vascular),
formando los órganos de conducción o
vehículo de la savia ascendente o bruta; los poros de la
madera aparecen en sección transversal (pequeños
agujeros), y en sección longitudinal (pequeñas
estrías).

c)- Células de parénquima, son cortas y
poco abundantes. Difunden y almacenan en todo el espesor del
árbol la savia descendente o elaborada.

El parénquima constituye una especie de tejido
conjuntivo (tegumental o de defensa), que vincula entre sí
a los otros tejidos y que está formado por células
poliédricas de paredes celulósicas delgadas y
esponjosas.

Esta especialización entre estructura y
función sólo existe en los árboles
frondosos; en los resinosos, todas las fibras son de carácter especial, llamadas traqueidas, de
paredes más o menos espesas según la época
del año en que se han formado.

En el sentido radial hay menos células, y estas
se disponen por bandas o láminas delgadas (radios
medulares), intercaladas entre las fibras y los vasos, a los que
cruzan en ángulo recto, dirigiéndose desde la
corteza hasta el centro del árbol.

En esas bandas de células llamadas radios
celulares o mallas, almacenan y difunden, como las células
del parénquima, las materias nutritivas que arrastra la
savia descendente.

En ciertas especies se encuentran en ambos sentidos,
axial y radial, unos canales secretores de resina.

De lo dicho anteriormente se desprende que la madera es
un material heterogéneo y anisótropo, por tanto,
sus propiedades variarán según la dirección
que se considere.

Utilización química de los residuos
de madera

Los residuos de la tala de árboles en las
explotaciones forestales y los residuos de las operaciones
primarias tanto al pie del monte como en los aserraderos
representan una fuente poco aprovechada de materia prima
orgánica. Al contrario de lo que sucede con los recursos
minerales, este material se nos ofrece como una fuente renovable.
Es significativo comparar las cantidades de esta materia prima
(peso seco) con respecto a la producción de acero en USA: son
las dos de unos 90 millones de toneladas anuales.

Hasta hace relativamente poco tiempo la
utilización de residuos celulósicos se limitaba a
la producción de fibras y carbón vegetal. En
Europa se
limitaba a la producción de levadura y alcohol a
partir de hidrolizados de madera. La falta de coordinación entre las industrias
maderera y química llevó a ese desaprovechamiento.
Mientras los combustibles fósiles, el gas y la hulla
tuvieron precios bajos,
hubo muy poco interés por la investigación y desarrollo de los
subproductos que pudiesen dar los residuos celulósicos.
Una vez que el
petróleo, el gas y la hulla aumentaron su precio,
comenzó la comunidad
científica a ocuparse de la madera.

Defectos de estructura

Los defectos de estructura son aquellos
originados en la misma estructura de la madera durante su
desarrollo. Los principales defectos que pueden presentarse
son:

Nudos: se forman por restos de ramas que quedan
embutidas en la madera a medida que crece el diámetro del
árbol. Tienen consecuencias en la resistencia
mecánica y, principalmente, a la flexión.
También hacen más problemático el trabajado
de la madera, especialmente el cepillado.

Acebolladura: es la aparición de rajas en
el corte transversal del tronco al separase los elementos
anatómicos, las fibras leñosas, en la
dirección del radio.

Médula excéntrica: este defecto
consiste en que la médula está desplazada del
centro. Aparece en maderas de árboles expuestos a fuertes
vientos de dirección constante, o en aquellos
árboles que buscan la luz y desplazan
el eje en su movimiento.
Este defecto tiene consecuencias en el aserrado, ya que al no
estar la madera centrada se hace más complicado el
adecuado aserrado de los troncos.

Madera de reacción: Es la madera generada
en árboles curvados y en las zonas contiguas a ramas
gruesas. La madera de reacción puede clasificarse en
madera de compresión, en las que se ven afectadas
las propiedades mecánicas, al tiempo que presenta
dificultad para su trabajado; y en madera de
tensión, que, debido a la mayor contenido de humedad,
tienden a alabearse en el secado y a variar sus propiedades
mecánicas, especialmente la compresión paralela al
grano.

Madera de corazón
juvenil: Es la madera generada con un alto ritmo de
crecimiento, dando lugar a maderas con un peso específico
aparente menor al propio de su especie, teniendo tendencia al
alabeo durante el secado.

Defectos de manipulación

Los defectos de manipulación son aquellos que se
originan, en las maderas ya cortadas, al perder humedad o ser
atacadas por insectos que la dañan. Los defectos
más comunes son: el colapso, gritas y rajas y los
alabeos.

Colapso: es un defecto que se produce durante el
secado de la madera, y que consiste en una disminución de
las dimensiones de la madera al comprimirse los tejidos
leñosos. Se origina en maderas secadas a demasiada
temperatura o
humedad, y en maderas secadas rápidamente al aire. Para
corregir en lo posible este defecto se debe cepillar la pieza de
madera, aunque ya habrá perdido propiedades de resistencia
mecánica.

Gritas y rajaduras: consisten en la
aparición de aperturas en la madera como consecuencia de
la separación de los elementos leñosos. Cuando la
apertura sólo alcanza a una superficie ésta se
denomina grieta, mientras que si alcanza ambas
superficies, atravesando la madera, se denomina rajadura.
Estos defectos se originan al contraerse la madera durante el
secado y originan pérdidas en las propiedades
mecánicas de la madera.

Alabeos: son encorvamientos de la madera respecto
a sus ejes longitudinales y/o transversales, que se producen por
la pérdida de humedad. La gran porosidad de la madera hace
que absorba humedad con gran facilidad, sin embargo, la parte
central del tronco tiene una menor capacidad de absorción
que las exteriores, y hace que las variaciones de dimensiones no
sean uniforme en todo el tronco. Esta característica
obliga a manipular cuidadosamente a la madera, tanto en el
aserrado del tronco como en el proceso de secado, ya que de lo
contrario surgen muy fácilmente los alabeos. Los tipos
fundamentales de alabeos que se pueden encontrar son: el
abarquillado, el combado, la encorvadura y la
torcedura.

El abarquillado es el alabeo de las caras de la
madera al curvarse su eje transversal (respecto a las fibras), a
causa del secado más rápido de una de las caras, a
distintos tipos de corte en cada cara o al barnizado de una sola
de ellas. El combado es el alabeo de las caras al curvarse
el eje longitudinal de la madera, y puede originarse por falta de
pesos en los extremos, gran contracción longitudinal en
maderas de reacción, etc. La encorvadura es la
curvatura del eje longitudinal al torsionarse los extremos, y se
origina al liberarse las tensiones de crecimiento. Por
último, las torceduras son el retorcimiento que
surge en una madera al curvarse al mismo tiempo por su eje
longitudinal y transversal, y se originan por tensiones de
crecimiento o secado desigual.

PROPIEDADES
FÍSICAS

Las propiedades físicas que se definen para las
maderas son: la humedad, el peso específico o densidad, la
contracción e hinchamiento.

Un aspecto a tener en cuenta a la hora de estudiar las
propiedades de la madera, tanto físicas como
mecánicas, es la anisotropía de las mismas.
Es decir, las propiedades de la madera no son las mismas en todas
las direcciones, y el estudio de las propiedades se realiza
según las tres direcciones principales: axial,
paralela al eje de crecimiento; radial, perpendicular al
eje; y tangencial, oblicua al eje de
crecimiento.

Humedad

La humedad es la cantidad de agua que tiene la
madera en su estructura. Esta agua puede aparecer formando parte
de las células de la constitución leñosa, impregnando la
materia leñosa o dentro del sistema vascular
del árbol. El agua del
sistema vascular desaparece con el tiempo, el agua de
constitución leñosa sólo desaparece por
combustión, mientras que el agua de
impregnación variará según la higroscopia de
la madera. La humedad de la madera está directamente
relacionada con el peso, y afecta a otras propiedades
físicas y mecánicas. Por eso, es importante conocer
el contenido de humedad de una madera para las condiciones en la
que va a emplearse, y como reaccionará ante la
pérdida o ganancia de agua.

Cuando la madera húmeda comienza a secarse va
perdiendo peso y se contrae hasta un límite en el que no
puede disminuir más su grado de humedad, para la
temperatura a la que se encuentre. Si se desea eliminar todo el
contenido posible de agua, es necesario llevar a cabo un secado
en laboratorio,
que se basa en someter la madera a una temperatura de 105ºC
hasta que ésta alcance un peso constante. En ese momento
se dice que la madera está totalmente seca o anhidra, y si
se desea disminuir su contenido en agua es necesario
combustionarla.

En función del grado de humedad, las maderas se
pueden clasificar en los siguientes tipos:

Madera verde: madera recién cortada y
completamente húmeda (contenido en agua: 30-33%). En estas
condiciones no puede ser empleada ya que al secarse se encoge y
agrieta.

Madera oreada: es la que ha perdido una parte de
su agua, pero que no ha sufrido aún contracciones ni
cambio de sus
propiedades mecánicas.

Madera comercial: es la que tiene un contenido en
humedad inferior al 20%.

Madera seca: Su grado de humedad está en
equilibrio con
la humedad relativa del aire. Se obtiene apilando las tablas y
tablones durante un periodo de tiempo, que puede llegar a varios
meses, de forma que permita el paso de corrientes de aire a su
través.

Madera desecada: es la que tiene una humedad
inferior al 12%.

Madera anhidra: presentan un grado de humedad en
torno al
3%.

higrómetros
eléctricos

OTRA FORMA DE HALLAR LA HUMEDAD

COn el 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
seco

En 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:

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.

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
humedad

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

Peso específico y densidad

El peso específico es la relación
entre el peso de la madera y el volumen que ocupa. Sin embargo,
la madera es un material poroso, y los poros contienen aire; por
esta razón se distinguen dos tipos de pesos
específicos: el peso específico de la
madera, que corresponde a pesar la madera sin poros, y el
peso específico aparente que se obtiene pesando la
madera con todos sus poros. La primera varía muy poco de
unas maderas a otras, y está determinada por los
componentes de la misma (celulosa, etc.); la segunda varía
enormemente.

Como la humedad influye tanto en el peso como en el
volumen, para obtener resultados sobre el peso específico,
el grado de humedad en el que se tomen las medidas debe estar
comprendido entre 0 y 30%, ya que en este rango el volumen
varía en la misma proporción que la humedad.La
densidad real de las maderas es sensiblemente igual para todas
las especies, aproximadamente 1,56. La densidad aparente
varía no solo de unas especies a otras, sino aún en
la misma con el grado de humedad y sitio del árbol, y para
hallar la densidad media de un árbol hay que sacar
probetas de varios sitios.

  Como la densidad aparente comprende el volumen de
los huecos y los macizos, cuanto mayor sea la densidad aparente
de una madera, mayor será la superficie de sus elementos
resistentes y menor el de sus poros.

 Las maderas se clasifican por su densidad aparente
en:

-         
Pesadas, si es mayor de 0.8.

-         
Ligeras, si esta comprendida entre 0.5 y 0.7.

-         
Muy ligeras, las menores de 0.5.

La densidad aparente de las maderas mas corrientes,
secadas al aire, son:

Contracción e hinchamiento

Tal y como ya se ha indicado, la madera experimenta
variaciones en su volumen, es decir, se contrae o se hincha,
según el grado de humedad de la misma. Al punto al cual
las fibras de la madera están saturadas en humedad, y ya
no absorben más agua, se le denomina punto de
intersección, e indica el grado de humedad a partir
del cual la madera empieza a sufrir contracciones e
hinchamientos. Como consecuencia de la anisotropia que muestran
las propiedades de la madera, estas contracciones e hinchamientos
son diferentes a lo largo de las tres direcciones principales.
Así, las variaciones axiales son muy pequeñas (<
1%), en la dirección radial pueden llegar a un 6%, y en la
dirección tangencial pueden alcanzar un 18%.

Propiedades térmicas y
eléctricas

Las dilataciones y contracciones, originadas en las
maderas por efecto de cambios en la temperatura son mucho menos
importantes que las originadas por cambios en la humedad. En otro
aspecto, los poros en la madera la convierten en una
pésima conductora del calor (los
poros constituyen cámaras de aire), por lo que suele
emplearse como aislante térmico, aunque conforme la
humedad y/o la densidad aumenta en ésta también
aumentará la conducción térmica.
Además, la conductibilidad térmica también
dependerá de la dirección de transmisión,
siendo mayor en la dirección longitudinal.

En cuanto a las propiedades eléctricas, la madera
es un buen aislante eléctrico, si bien al igual que en las
propiedades térmicas, su carácter aislante
disminuye con el aumento de humedad, pero al aumentar la
densidad, el carácter aislante aumenta.

Dureza

Es la resistencia que presenta la madera a ser marcada,
al desgaste o al rayado. Se calcula introduciendo una semiesfera
de metal con la que se deja una huella de 1cm2, siendo
el valor de la dureza la carga necesaria para producir dicha
huella.

La dureza de la madera está directamente
relacionada con: la densidad (a mayor densidad, mayor dureza),
con el modo de crecimiento del árbol (crecimiento
más lento produce madera más dura), con el clima de
crecimiento (en climas cálidos se obtienen maderas
más duras), con la zona de tronco (lla parte central,
más antigua, son más duras que las exteriores), el
grado de humedad (a medida que aumente éste, la dureza
primero aumenta para posteriormente disminuir).

Durabilidad

Es la resistencia de la madera a la acción
del tiempo, y es una propiedad muy aleatoria que depende de
multitud de factores. Así, por ejemplo, las maderas
expuestas a fuertes alternativas de humedad y sequedad
durarán poco tiempo; si se empotran las maderas en el
suelo, duran más si éste es arcilloso y muy poco si
es calizo; aquellas maderas desarrolladas en terrenos
húmedos tienen la capacidad de durar largo tiempo
sumergidas en agua, pero expuestas al aire se pudren con
facilidad; en general, las maderas blandas duran menos que las
duras.

Propiedades acústicas

La madera proporciona un medio elástico adecuado
alas ondas sonoras,
por lo que se emplea ampliamente en la fabricación de
instrumentos
musicales y en la construcción de salas de conciertos,
teatros, etc. Las características de la madera que
más influyen sobre esta propiedad son el peso
específico aparente, es decir, la humedad, el tipo de
grano y la ausencia de defectos.

Clasificación de las
maderas

Las maderas pueden clasificarse de diversas formas
según el criterio que se emplee. Uno de los más
importantes es el de sus propiedades, las cuales están en
función de su estructura, es decir, de su textura. La
textura dependerá a su vez del modo de crecimiento del
árbol, así por ejemplo, las maderas provenientes de
árboles de crecimiento rápido presentarán
anillos de crecimiento anchos y serán blandas, mientras
que las de crecimiento lento, los anillos serán muy
estrechos y las maderas duras. En función del modo de
crecimiento, las maderas se dividen en:

Maderas resinosas. Suelen ser maderas de lento
crecimiento, son propias de zonas frías o templadas, y
poseen buenas características para ser trabajadas y buena
resistencia mecánica. Este tipo son las más usadas
en carpintería y en construcción. Dentro de este
tipo, algunas de las más conocidas son: el pino, el abeto,
el alerce, etc.

Maderas frondosas. Son maderas propias de zonas
templadas, y dentro de ellas podemos diferenciar tres grupos: duras,
blandas y finas. Dentro de las duras tenemos el roble, la
encina, el haya, etc. Dentro de las blandas tenemos el
castaño, el abedul, el chopo, etc., y por último,
dentro de las finas tenemos el nogal, el cerezo, el
manzano, el olivo, y otros árboles frutales.

Maderas exóticas. Son las mejores maderas
y las que permiten mejores acabados. Dentro de este grupo tenemos
la caoba, el ébano, la teka, el palisandro, el palo rosa,
etc.

Otra clasificación ampliamente empleada divide a
las maderas simplemente en maderas duras y maderas blandas,
coincidiendo esta división con el tipo de hoja.
Así, las maderas duras son aquellas procedentes de
árboles de hoja caduca como el roble, el castaño,
el nogal, etc. Las maderas blandas corresponderán a
las procedentes de árboles de hoja perenne como el pino,
el abeto, etc. No obstante, esta clasificación se realiza
con independencia
de su dureza, y así, muchas maderas blandas son más
duras que las llamadas maderas duras.

PROPIEDADES MECÁNICAS

ELASTICIDAD – DEFORMABILIDAD

Bajo 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:

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

FLEXIBILIDAD

Es 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.

DUREZA

Es 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.

CORTADURA

Es 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.

HENDIBILIDAD

Es 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

DESGASTE o CIZALLE

Las 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 CHOQUE

Nos 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 axial

Mínima radial

En 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
TRACCIÓN

La 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.

OBTENCIÓN DE LA MADERA

Selvicultura y procesos de
tala

Los diferentes métodos
empleados en la tala de los árboles para la
obtención de madera, buscan un desarrollo
sostenible. El cuidado de los bosques orientado a obtener el
máximo rendimiento sostenido de sus recursos y beneficios
es el campo de estudio de la selvicultura.

Entre los procedimientos de
tala más habituales tenemos el de tala parcial, tala
selectiva y el método de árboles
sembradores.

Método de talas parciales: consiste en
dividir el bosque a explotar en parcelas que se talan
rotatoriamente y, dependiendo del ciclo de crecimiento de la
especie, se talará la superficie
correspondiente.

Métodos de árboles sembradores: Si
los árboles a talar poseen semillas que desarrollan
fácilmente nuevos árboles, y éstos alcanzan
rápidamente la madurez, puede procederse a la tala
completa de toda la superficie, dejando sólo unos cuantos
árboles diseminados que actuarán de reproductores.
Una vez la masa arbórea se ha establecido, se eliminan los
árboles sembradores para evitar la competencia de
luz, agua, suelo, etc. En caso necesario, también se
procede a aclarar la zona para evitar una superpoblación
de árboles que impediría un correcto crecimiento de
los mismos.

Método de tala selectiva: Los
árboles se talan según su tamaño y calidad
de todas las zonas del bosque. El coste de este método es
elevado, pero permite que el bosque se conserve en buen estado y
mantenga su atractivo.

La tala de los árboles conviene llevarla a cabo
en otoño o principios de
invierno, ya que en esta época la savia ha cesado de
circular y se encuentra en menor cantidad que en otras
épocas del año. Si la madera se tala con un exceso
de savia se pueden favorecer la proliferación de insectos
que atacan a la madera.

Además de la gestión
silvícola se debe mantener la masa arbórea en
buenas condiciones para que los árboles no sufran
deformaciones en sus troncos, las cuales repercutirían en
las propiedades de la madera. Para tal fin, dos son las
operaciones principales que se llevan a cabo: poda de las
ramas, que tiene por finalidad que toda la energía del
árbol se destine a generar madera en el tronco o en ramas
gruesas, y la tala de árboles de gran tamaño
por los motivos expuestos anteriormente en la descripción de la tala por árboles
sembradores.

De la madera obtenida, aquellos troncos que serán
utilizados en los aserraderos para la obtención de
tablones macizos, y que se les denomina rollos, son
transportados hasta los aserraderos por los medios más
adecuados.

Técnicas
de descortezado

La operación de descortezado consiste en separar
la corteza de la madera, al tiempo que se eliminan las ramas del
tronco. La corteza puede resultar de especial interés como
en el caso del alcornoque, o servir como materia prima para la
elaboración de productos derivados como tableros
artificiales, combustible en los hornos del propio aserradero,
acondicionador de suelos para
jardineria, etc.

Los objetivos que se pretenden conseguir con el
descortezado son varío, entre los que tenemos: Facilitar
el aserrado, con lo que las máquinas
aserradoras tienen un mayor rendimiento; controlar el desarrollo
de insectos que anidan en la corteza; acelerar el proceso de
secado de la madera verde; hacer posible su aprovechamiento para
la obtención de partículas de madera.

El descortezado puede llevarse a cabo manualmente o
mediante elementos mecánicos. El descortezado
manual se emplea cuando el número de árboles no
es grande, o cuando la mano de obra es barata. Además,
depende de la especie (hay especies fácilmente
descortezables) y de la época del año, pues en
condiciones de temperatura y humedad media o elevada, el
descortezado es más sencillo. Los sistemas de
descortezado mecánico constan básicamente de un
eje, cuyo giro es producido por un motor, sobre el
que van insertos elementos descortezadores.

Técnicas de aserrado

Como paso previo al aserrado de los troncos es necesario
cortar éstos a la medida adecuada en cuanto a su longitud,
y que dependerá de las instalaciones de la
serrería. Esta labor se realiza mediante sierras
circulares y es el denominado tronzado. Tras esta
operación, los troncos cortados son llevados a hornos
de secado y posteriormente se pasan por la cepilladora
para eliminar cualquier irregularidad y darles un buen
acabado.

El objetivo
prioritario en el aserrado es la obtención de la mayor
cantidad de maderas de un tamaño y características
determinadas. Las dimensiones de las piezas a obtener dependen de
las necesidades de su uso posterior que están recogidas en
las medidas normalizadas, y de las características del
tronco como el diámetro, defectos estructurales, etc. Las
formas básicas de llevar a cabo el aserrado del tronco son
tres:

Aserrado respecto a los anillos de crecimiento:
este tipo de aserrado se puede realizar de tres formas
según la dirección de corte, tenemos por tanto
corte tangencial, radial y mixto.

Aserrado respecto al eje longitudinal: los cortes
son paralelos al eje longitudinal.

Aserrados especiales: son los sistemas de
aserrados que se utilizan en troncos con defectos o que
podrían surgir al ser aserrados. Son cuatro los defectos
que requieren de aserrados especiales: nudos grandes,
médula podrida, problemas de curvatura y corazón
juvenil.

A continuación se muestran algunos ejemplos de
modo de aserrado.

Corte enterizo o por escuadración: se
obtiene una sola pieza prismática para vigas o columnas o
para despiezarla en tablones o tablas mediante cortes
paralelos.

USOS DE
LA MADERA

La madera se emplea en construcción, en
carpintería de taller y armar cimentaciones con pilotes,
apeos de minas, traviesas de ferrocarril, postes, encofrados de
hormigón, etc.

Además, se fabrica la pasta de papel,
nitrocelulosa o algodón pólvora, seda artificial,
destilación, carbonización,
extractos tánicos, etc.

Modernamente ha sido objeto de nuevas elaboraciones,
como la madera contrachapeada, laminada, comprimida,
plástica, etc.

Madera contrachapada. Está formada por un
número impar chapas superpuestas, disponiendo las de
fibras pares en sentido perpendicular a las impares, pegadas con
colas en frío y a presión.

Se adopta esta disposición para evitar el
juego de la
madera que, como sabemos, es máximo en el sentido
perpendicular a las fibras y mínimo en el paralelo, pues
de esta forma las fibras longitudinales sujetan a las
transversales, obteniendo un tablero indeformable en las dos
dimensiones de sus caras.

Se obtienen las láminas de madera contrachapeada
por desenrollo de troncos previamente reblandecidos por vapor de
agua, descortezados y troceados, colocándose entre los
polos de un torno que les imprime movimiento de rotación y
mediante una cuchilla muy delgada, que penetra casi
tangencialmente, corta una chapa fina, la cual es posteriormente
secada y recortada.

Los tableros contrachapeados se clasifican en: de
primera calidad, cuando no tienen nudos ni defectos en ambas
caras; de segunda, cuando no tienen defectos por una cara,
pudiendo tener la otra juntas y pequeños nudos y defectos,
y de tercera, cuando una cara tiene pequeños defectos y
mayores la otra.

Las medidas corrientes son: de 2 x 1m., y en okoume, 2.4
X 1.4, y los gruesos, de 3 a o mm., aumentando de
milímetro en milímetro, empleándose de 3 a
6mm, en ebanistería y las restantes en carpintería.
También se usan en pequeña escala las de 12,
55, 20 y 25 milímetros.

El espesor de las láminas desenrolladas es de
0.5mm, las empleadas en ebanistería, y de 2mm, las de los
tableros empleados en construcción.

Los tableros contrachapeados se pegan con colas
resistentes a la humedad, como la caseína o las de resinas
sintéticas, y permiten el curvado, debiendo ser el radio
mínimo de curvatura o veces el espesor del
tablero.

Modernamente se fabrican tableros curvados y ondulados
de madera contrachapeada.

La madera contrachapeada se emplea en
construcción para paneles, zócalos, etc., y en los
encofrados de hormigón, por formar superficies alabeadas
fácilmente, disminución de juntas y ahorrar
madera,

El tablero laminado es una modalidad del tablero
contrachapeado, estando el alma formada
por listones macizos encolados o formados por recortes de
contrachapeados, de modo que sus caras de juntas sean
perpendiculares a las caras exteriores de chapa continua. Los
tableros así formados son indeformables y muy resistentes.
Se fabrican de 2,50 X 1,50 m., y en el extranjero de 4.50 X 1.50
y espesores de 6, 14, 18, 20, 25 30 mm.

Tablero blindado. Está constituido por
tableros contrachapeados recubiertos por una o ambas caras de
chapas metálicas de acero, cobre, plomo,
cinc, aluminio. Los
bordes deben ser protegidos mediante cantoneras
especiales.

Madera laminada. — Está formada por
chapas de máquina plana, o desenrollo, o de sierra, de 0,3
mm. de espesor, superpuestas con las fibras en el mismo sentido,
adheridas con resinas sintéticas del tipo de la baquelita,
en caliente, a 1500 y fuertemente comprimidas con prensas
hidráulicas a 30 Kg. por centímetro
cuadrado,

Las capas de baquelita hacen el papel de las
‘chapas de fibra cruzada, quedando sujetas e impidiendo
todo juego a la madera.

Tiene esta madera la ventaja de evitar las chapas de
fibra cruzada, de menor resistencia, y de reducir los defectos
que pueda tener la madera natural, como los nudos. La densidad
aumenta en un 50 por 100 por la baquelita y por la
compresión, con relación a la madera natural. Sus
resistencias mecánicas también aumentan, ofreciendo
mayor resistencia al trabajo de los pernos sobre los taladros.
Resiste perfectamente a la humedad, sin agrietarse ni deformarse,
por lo que se emplea en aviación.

Madera comprimida. — Se compone de chapas
de haya o abedul, superpuestas con las fibras en el mismo sentido
o formando distintos ángulos, adheridas con resinas
sintéticas y prensadas fuertemente en caliente. Se designa
con el nombre comercial de Lignofol, fabricándose chapas
con fibras en ángulo de 6o >< 110-140 cm., y gruesos
de 2 a 8o mm., y corrientemente, de 26 X 58 cm. y espesores de
1-15 cm.

El lignofol tiene una densidad 1,4, próxima al
peso específico 1,56, de madera, y resistencias mucho
mayores que la madera natural; a la compresión alcanza
1.000 Kg./cm.2 tracción, 1.100 Kg., cm2, y
flexión, 3.000 Kg./cm.2 dureza Brineli, 25.6 Kg/cm.2 por
lo que requiere ser trabajada con aceros muy duros.

Se emplea para piñones de maquinaria piezas para
la industria textil y hélices de aviones.

Madera pétrea. — Se prepara con
maderas limpias de nudos y fibras rectas, desecándola al
vacío hasta reducir su humedad al 10 por 100,
prensándose en caliente mediante prensas
hidráulicas a 300 atmósferas en dos direcciones:
perpendicular a los anillos de crecimiento hasta reducir su
espesor a la tercera parte, y en la segunda dirección es
perpendicular a la anterior, o sea tangente a los anillos
anuales, disminuyendo su altura otro tercio, y en resumen se ha
reducido aproximadamente su volumen a la mitad, con lo cual, como
su longitud no ha variado, se ha duplicado su densidad
obteniéndose la llamada madera pétrea ligera de
1.05 a media, de 1.18 a 1.25, y pesada, de 1.30 a
1.46.

Se emplean maderas de haya, olmo y abedul, no valiendo
las resinosas por resultar quebradizas debido a la desigualdad de
crecimiento de primavera y otoño.

Durante el prensado se pueden encolar con colas
frías de caseína diferentes piezas.

Las resistencias mecánicas puede decirse que se
duplican con relación a la madera sin ortoconprimir. Se
reduce considerablemente el movimiento de la madera con las
variaciones de la humedad atmosférica, debido a la fuerte
presión en caliente, que elimina los poros, y a la
modificación química de las paredes de las
células, que experimentan un principio de
destilación seca de la madera, pues dejan ácido
acético libre.

Por endurecerse mucho, necesita herramientas
de acero duro, admitiendo un buen pulimento.

Se aplica en la fabricación de herrajes,
piñones, cojinetes (impregnadas de aceite),
engranajes, martillos de madera y en la industria textil y de la
seda artificial.

Madera metalizada.- Se obtiene sumergiendo la
madera completamente desecada en una masa de metal líquido
de bajo punto de fusión,
plomo, estaño o aleaciones de
ambos, y después comprimirlas moderadamente hasta
conseguir una penetración superficial en los vasos y
raqueídas.

Las características de estas maderas son el gran
aumento de la densidad, resistencia a la compresión y
dureza. Se disminuye considerablemente la absorción de
agua. No arde hasta que se ha fundido y ha salido de la madera el
metal, siendo la combustión lenta y sin llama. A
presión, se inyecta hasta un 3 por 100 de su volumen de
aceite, convirtiéndose en una materia auto lubrificada. Se
puede aserrar, cepillar, taladrar y encolar como la madera
natural.

Madera baquebizada. — Se prepara inyectando
baquelita, que impregna sus vasos y traqueidas, a maderas
previamente preparadas, formando un solo cuerpo, al cual le
comunica sus propiedades, volviéndola imputrescible,
inatacable por los insectos y plantas, no higroscópica,
impermeable, aislante térmica y eléctricamente;
aumenta sus resistencias a la tensión y compresión
e inatacable por ácidos y bases; no arde hasta los
250°.

Se emplea en maquinaria eléctrica, para cojinetes
de laminadores, engranajes, modelos de
fundición, cajas de acumuladores y agitadores de la
industria química.

Madera plástica. — La madera verde
de roble especialmente, y la de nogal y arce, impregnadas de una
disolución saturada de urea sintética y calentada a
5000 C., se vuelve plástica, pudiéndose, en
caliente, curvar, torcer y comprimir, conservando la forma que se
le haya dado al enfriarse.

Los desperdicios de la madera impregnada de urea, como
astillas, viruta y aserrín, sometidos a elevadas presiones
y temperaturas, dan un producto
plástico análogo a las resinas
sintéticas.

Pisos de Madera.-Los pisos de madera aportan
calidez al ambiente y ofrecen alta resistencia al paso del
tiempo. Utilizando el tratamiento adecuado se pueden colocar en
cualquier habitación de la casa, aunque van mejor en
lugares que no estén expuestos a la humedad, el agua o la
luz solar. La mayor dificultad en la elección de pisos de
madera, es reconocer y elegir la madera apropiada.

Sin la orientación profesional adecuada, elegir
la madera no es tarea fácil. Se requiere de cierta
información del proveedor acerca del
estacionamiento y secado de la madera, pues de ello
dependerá básicamente su calidad y rendimiento.
Pero no siempre podemos acceder a esta información y, de
hacerlo, saber luego qué hacer con ella. Por eso
recomendamos, en este punto, ir en busca de asesoramiento
profesional.

De todos modos, hay algunos datos que
nosotros como usuarios podemos conocer para definir qué
madera utilizar. Por ejemplo: saber cuales son las
características (color, veta, resistencia, etc.) y cuales
los usos comunes de los diferentes tipos de madera (si la madera
será lo suficientemente resistente para un piso concreto o si
aceptará bien la exposición
a la intemperie o al alto tránsito).

A favor

La madera tiene la propiedad de
transmitir calidez a lugares fríos e impersonales. Con una
buena colocación, tratamiento y mantenimiento,
se mantiene intacta durante muchos años.

En contra

Si bien la madera tratada es muy resistente, no es
recomendable exponerla de manera constante a la humedad y el
agua. Además se requiere de maderas bien estacionadas para
garantizar su calidad, datos que muchas veces ignoramos o
desconocemos al momento de comprar.

Parquet
Tablas pequeñas y cortas (hay varios tamaños) que
se colocan encastradas formando diferentes diseños (por
ejemplo, tejido de cesta o espina de pez).

Entablonado
Tablas largas que se disponen de forma paralela. Las hay en
distintos largos y anchos. Generalmente se utilizan con un ancho
de 8 a 9 cm. y hasta 1 mt. de largo, aunque también se
consiguen tablas en otras medidas. Pueden estar clavadas,
entarugadas o pegadas a la carpeta con adhesivos especiales o
brea.

Entarugado
Tablas largas dispuestas como en el entablonado, pero clavadas al
suelo con tornillos, rematados con tapitas de madera a la vista.
Estas tapitas generalmente son de un tono más oscuro que
el piso.

Cualquiera sea el tipo de colocación que
elijamos, hay que tener en cuenta dejar en todo el
perímetro de la habitación una junta de
dilatación bastante amplia para evitar que la madera toque
la pared y entre en contacto con la humedad. Para una buena
terminación, se utiliza siempre un zócalo de madera
cubriendo también las juntas y las imperfecciones. El
zócalo suele ser de la misma madera y tono del piso,
aunque también puede quedar muy bien pintado del mismo
color que la pared.

BIBLIOGRAFÍA

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"Materiales de Construcción" edit.

Dossat, s.a. / edición
Madrid-12

1981 Pág. 119-152.

Regal, G

"Materiales para
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Caleb Hornbostel

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Enciclopedia ceac

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Biblioteca Atrium de la Madera "La madera"
Tomo1 Edit. Atrium, España
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Campos Cisneros Ronald

CURSO: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES

UNIDAD TEMÁTICA I

2007-I

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