Propiedades de la Madera

..:::Un rincon con sabor a madera:::..

ENTÉRATE DE LAS MÚLTIPLES PROPIEDADES QUE POSEE LA MADERA

La diversidad de superficies, resistencias, colores, capacidad para trabajarla o incluso los aromas que desprenden hacen de la madera un producto natural único. Al experimentar y maniobrar en el modo que se comporta, es posible apreciar en su totalidad sus propiedades. A continuación describiremos ciertos rasgos naturales de la madera

 

PROPIEDADES FÍSICAS

Las propiedades físicas de la madera dependen principalmente de las siguientes circunstancias:

  • La disposición y orientación de los materiales que forman las paredes celulares.
  • La composición química
  • La cantidad de elemento básico que forma las paredes celulares de la madera.

 

DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO

balanza

Generalmente para identificar las características de un material suele usarse el concepto de densidad que no es más que el peso por unidad de volumen. En cambio, para definir el peso especifico primero es útil especificar que es el peso de un cuerpo?, y no es más que la fuerza que ejerce la superficie terrestre para atraer los cuerpos, con esto en mente podemos aclarar que el peso especifico es la relación entre el peso de una sustancia y su volumen correspondiente.

A efectos de la madera, conocer su peso específico es vital a nivel industrial a fin de considerar cuales son las mejores condiciones para su procesamiento. Factores como el contenido de humedad según la superficie de la muestra hacen variar (aun si se estudia mismas especies) el contenido volumétrico. Las unidades según el SI estarán expresadas en g/(se lee gramos sobre centímetros cúbicos).

CONTENIDOS DE HUMEDAD

humedad en la madera
Influencia de la humedad sobre la superficie de la madera

La madera es un material higroscópico que tiende a perder o absorber agua según la humedad relativa al medio ambiente que lo rodea. Las propiedades mecánicas varían según la cantidad de humedad, lo cual la hace un parámetro importante a la hora de estudiar y analizar la madera. La impregnación del agua contenida en la madera viene dada en tres formas: en forma líquida, a través de difusión molecular o gracias al vapor. Como consecuencia de contenidos de humedad en cualquier espécimen, la madera puede sufrir modificación ya sea por expansión o por contracción. Igualmente, estas pueden ser transformadas en sentidos radiales y tangenciales de los anillos.

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¿ES MAS HÚMEDA LA MADERA RECIEN CORTADA EN COMPARACION A LA MADERA SECA?

Una vez recién cortada, la madera puede tener niveles de humedad alrededor del 200%. Agua fija en las paredes celulares sujetas bajo fuerzas moleculares y el agua libre mediante fuerzas capilares en los espacios intercelulares son destacadas por poseer gran parte de  esta humedad. En uso normal, el contenido oscila entre 8 y 25% según su peso. En este punto, es importante agregar el concepto de punto de saturación de la fibra que representa la proporción de humedad presente en la madera cuando las paredes celulares están saturadas de agua fija sin que haya agua libre en las células.

TÉRMICAS

madera en fogata
Madera en fogatas

Regidas principalmente por el coeficiente de dilatación que nos da una medida del cambio de dimensión producido por una variación en la temperatura y por la conductividad térmica que es una cantidad que mide la rapidez con que fluye el calor a través de un material sometido a un gradiente de temperatura.

En situaciones donde la madera esta húmeda, su comportamiento ante los cambios de humedad es distinta a cuando está seca. La madera húmeda al ser calentada sufre una dilatación por el efecto de dilatación térmica, al mismo tiempo que se contra por efectos del secamiento de las paredes celulares.

Con respecto a las generalidades de la conductividad térmica la madera se encuentra en una posición baja con respecto a otras sustancias de la naturaleza ya que es muy bajo debido a su porosidad. Además, es inversamente proporcional a la densidad de la madera. Una modificación prolongada en la temperatura disminuye  la resistencia de la madera. Bajo la acción de temperaturas por debajo de los cero grados, el agua fija se congela y se expande, provocando grietas/

ACÚSTICAS

guitarras de madera

Aquí se engloban dos rasgos importantes, el aislamiento que se refiere a la disminución en la intensidad del sonido cuando pasa a través de una barrera y la segunda, a la cantidad de sonido sobre una superficie que es absorbido por ella.

Al ser un material ligero, la madera no es capaz de atenuar el sonido convirtiéndola en material no apto para la absorción de ondas sonoras.

¿POR QUE LA MADERA ES UNA ALTERNATIVA POPULAR PARA LA CONSTRUCCION DE SALAS DE CONCIERTOS E INSTRUMENTOS MUSICALES DE CUERDA?

tarima de madera
La madera como material acustico para teatros- Tarima

La madera es una opción ideal para acoplarse con el arte de la música. La disposición en su estructura celular permite convertir la energía sonora en energía térmica a través de la resistencia de fricción y vibración. La madera se puede instalar en varios lugares diferentes para mejorar el sonido. Si un edificio está hecho de concreto, se pueden instalar paneles de madera para reducir el eco.

Muchos teatros o auditorios usan madera en el piso, los techos o en la forma de baldosas acústicas de madera para aumentar la calidez y la belleza del sonido. Si se necesita una absorción de sonido de alto impacto, los paneles acústicos de madera con agujeros pueden ser una destacada vía de absorber más sonido. Estos orificios se pueden perforar en diferentes patrones o diseños para que parezcan más una adición a la decoración y menos una parte funcional de la habitación.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA.

Las propiedades mecánicas de la madera están caracterizadas por su habilidad y capacidad de soportar cualquier fuerza externa producido por cualquier material que trate de deformarla. Mediante el estudio realizado gracias a ensayos experimentales sofisticados, el entendimiento de dichas propiedades ha mejorado con el transcurrir de los años. Las relaciones esfuerzo-deformación de la madera son muy variable según la especie, la forma que es ejecutada la prueba, el tipo de acción, las características de crecimiento y otros factores.

LEER EN DETALLE:

 

Hay que tomar en cuenta que para el estudio de la madera es en base a tres planos: transversal que es perpendicular al tronco, radial que pasa por el eje y un radio del tronco y por ultimo tangencial que es paralela al plano de corte tangente al tronco o anillo de crecimiento, dan lugar a la anisotropía de su estructura. Con esto en mano podemos mencionar su propiedad de ser un material anisótropo, ya que las propiedades mecánicas a estudiar varían según la dirección en la cual son estudiados. A efectos de cálculo estructural de la madera se simplificara al estudio de dos direcciones: paralela a la fibra (axial o longitudinal) y perpendicular a la fibra (transversal) . En general la resistencia a sometimientos de fuerzas es mayor si se mide en la dirección paralela en comparación con la dirección perpendicular. Algunas propiedades a tomar en cuenta son:

TRACCIÓN

Es la acción que se somete a un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido contrario. Valores típicos en maderas de uso frecuente desde el punto de vista paralelo a las fibras varían entre 16 y 18  N/mm2 para el caso de las coníferas, 11 y 24 N/mm2  para el caso de las frondosas y entre 16,5 y 19,5 N/mm2 para la madera laminada encolada. La presencia de nudos permite valores altos de tracción.

COMPRESIÓN

 Es la resistencia a la acción de una fuerza que tiende a aplastar la madera. Similar al caso de la tracción la madera tiene una elevada resistencia con respecto a la compresión paralela a la fibra, con valores de 17 y 23  N/mm2 en el caso de las coníferas, y 18 y 26  N/mm2  para las frondosas. A diferencia de la tracción, la ausencia de nudos influye en su valor.

TORSIÓN

Resistencia que se opone a su deformación, la cual esta fija por uno de sus extremos. La resistencia de la madera a esfuerzos producidos por torsión es del mismo orden que su resistencia a esfuerzo cortante paralelo a las fibras. El esfuerzo cortante por torsión en el límite de proporcionalidad es aproximadamente igual al 70% del esfuerzo cortante correspondiente a la falla.

FLEXIBILIDAD

Capacidad con la que la madera puede encorvar su superficie sin romperse. En general, esta cualidad es mas notoria para maderas jóvenes y tiernas. Es evidente que es inversamente proporcional a lo grueso de su superficie. Maderas muy flexibles : almez. Por otro lado el olmo y roble presentan bajos atributos de flexibilidad. Para situaciones donde ocurran eventos sísmicos esta propiedad es muy importante a la hora de catalogar a la madera en la relación calidad precio si se compara con otros materiales.

ELASTICIDAD

Aquí el material posee la habilidad de retomar su forma original cuando se haya parado la fuerza que lo modifica. Maderas pesadas suele ser más elásticas. Como ejemplo tenemos al tejo. Hoy en día se usan métodos de vibraciones longitudinales con el fin de determinar el grado de elasticidad que posee cada pieza.

 

CUAL ES LA MADERA MAS DURA QUE EXISTE?

Metodo Janka

Lo primero a tener en cuenta a la hora de responder esta pregunta es el método más reconocido y que genera mejores resultados El método de Janka (en honor a Gabriel Janka, 1864-1932) consiste en medir la fuerza requerida al incrustar una bola de acero de 0,444 pulgadas a la mitad de su diámetro dentro de la superficie de la madera. Según los resultados el pódium está conformado por:

 

  • Australian Buloke (22500N)
  • Quebracho barauna (21000N)
  • Quebracho Colorado(20300N)

Como nota curiosa, el nombre de Quebracho viene de “Quiebra hachas”

La dureza es un buen índice de la resistencia de la madera a la abrasión o al desgaste . Por otra parte existe una buena correlación entre la dureza Janka sobre superficies laterales y la resistencia a la compresión  perpendicular a las fibras. Esto permite prescindir de ‘la prueba de resistencia a la compresión perpendicular  las fibras ya que este valor puede calcularse a partir de los datos de la prueba Janka aplicando el coeficiente de correlación adecuado.

RESISTENCIA AL CHOQUE

Aguante de la madera al ser sometida a la acción de un golpe directo a otro cuerpo solido. La absorción de energía depende en gran medida de la cantidad de sustancia madera existente en sus paredes celulares. Factores como la heterogeneidad, humedad y la distribución de sus anillos en la corteza influyen notablemente.

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