¿Que es la Madera?

La madera y sus propiedades

Los árboles son los seres vivientes más antiguos que existen sobre la tierra.

Los diferentes tipos de madera poseen ciertas características en común, tales como su arreglo celular, predominantemente longitudinal (en dirección al eje del árbol) y la composición de sus paredes celulares, basándose en celulosa, hemicelulosa y lignina. La anatomía de la madera estudia la estructura del leño de árboles desarrollados; es decir, aquellos árboles que han alcanzado un diámetro comercialmente aprovechable con el objetivo de conocer como está estructurada la madera, identificar especies, predecir la utilización adecuada de acuerdo con sus características y prever su comportamiento.

Partes del árbol

Los árboles son los seres vivientes más antiguos que existen sobre la tierra. Todo árbol está compuesto de tres partes principales: Copa, tronco o Fuste (es la parte principal del árbol con la médula, duramen, albura, cambium y corteza) y raíz.

Tipos de madera

A nivel comercial, constructivo y estructural, las maderas se clasifican en dos grandes grupos: Duras y blandas.

Propiedades comunes y específicas de la madera

La madera presenta propiedades comunes a todos los tipos de madera. En cuanto a las propiedades específicas, tenemos:

· Variaciones de apariencia: color, textura, veteado, etc.

· Variaciones de peso, dureza, resistencia, contracciones (cambios dimensionales), permeabilidad, trabajabilidad, acabado, etc.

· Variaciones en su durabilidad natural y en la presencia de sustancias químicas llamadas extractivos. Otro punto importante son sus características anatómicas: corteza, cambium, albura, duramen, médula, anillos de crecimiento, parénquima, radios, vasos, fibras, textura, grano. Asimismo, sus características organolépticas; es decir, las que se pueden apreciar o percibir a través de los sentidos: color, olor, sabor, brillo. Otro aspecto que no puede pasar desapercibido son sus propiedades físicas: contenido de humedad, densidad, valores de contracción e hinchazón y peso específico.

Contenido de humedad

El Contenido de Humedad de Equilibrio (CHE) es cuando la madera expuesta al aire empieza a ganar o perder humedad, hasta alcanzar el equilibrio entre su Contenido de Humedad y la humedad relativa del sitio o lugar de servicio.

Contracción e hinchazón

Por su origen orgánico y sus características de higroscopicidad, la madera puede ganar o perder humedad con facilidad. Cuando el Punto de Saturación de las Fibras (PSF) disminuye, la madera sufre cambios dimensionales. Este fenómeno se conoce como Contracción y se da en las tres principales direcciones de la madera: contracción radial, tangencial y longitudinal. La contracción se expresa como un porcentaje de la dimensión original de la pieza de madera.

Propiedades Mecánicas de la madera

Cuando hablamos de las propiedades mecánicas de la madera, tenemos que hacer hincapié en su constitución anatómica. La madera es un material  anisótropo formado por tubos huecos con una estructura ideal para resistir  tensiones paralelas a la fibra. La madera tiene una muy elevada resistencia a la flexión. La relación resistencia/peso propio es 1.3 veces superior al acero y 10 veces superior al hormigón. La resistencia a la tracción y compresión paralelas a la fibra es buena en la madera. Las resistencias y módulos de elasticidad en la dirección paralela a la fibra son mucho más elevados que en la dirección perpendicular.

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. 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 más duras son las más 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.

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.

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.

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. 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.

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 0,7. La alta resistencia a la compresión es necesaria para cimientos y soportes en construcción. La resistencia a la flexión es fundamental en la utilización de madera en estructuras, como viguetas, travesaños y vigas de todo tipo. Muchos tipos de madera que se emplean por su alta resistencia a la flexión presentan alta resistencia a la compresión y viceversa; pero la madera de roble, por ejemplo, es muy resistente a la flexión pero más bien débil a la compresión, mientras que la de secuoya es resistente a la compresión y débil a la flexión.

Propiedades físicas

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.

Hinchazón y merma de la madera

Es 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".

Bosque fragmentado y árboles dispersos de costa sur