CARACTERÍSTICAS, PROPIEDADES Y APLICACIÓN DE LA … · Características y propiedades de la...
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UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL
CARACTERÍSTICAS, PROPIEDADES Y
APLICACIÓN DE LA MADERA REGIONAL EN LA
CONSTRUCCIÓN
ALEJANDRO BARRIENTOS MUÑOZ
VALERIA OYARZO BENITEZ
JULIO 2004
UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL
CARACTERÍSTICAS, PROPIEDADES Y
APLICACIÓN DE LA MADERA REGIONAL EN LA
CONSTRUCCIÓN
“Trabajo de titulación presentado en
conformidad a los requisitos para
obtener el título de Constructor Civil”
PROFESOR GUÌA: SR. MANUEL MANRIQUEZ FIGUEROA
ALEJANDRO BARRIENTOS MUÑOZ
VALERIA OYARZO BENITEZ
JULIO 2004
Características y propiedades de la Lenga.
iii
AGRADECIMIENTOS
En esta instancia agradecemos a todas las personas que nos apoyaron (familiares y amigos)
para que este trabajo pueda ser realizado en forma satisfactoria, a las distintas entidades que
se mencionan durante el desarrollo del trabajo brindando apoyo bibliográfico y material para ser
estudiado en laboratorio, a nuestro profesor guía el Sr. Manuel Manriquez F., a la escuela de
Construcción Civil por darnos la oportunidad de realizar este trabajo, aportándonos material y
equipo necesario y en forma especial al Sr. Marcos Seguic por su colaboración en aporte de
material y apoyo en la ejecución del trabajo.
Características y propiedades de la Lenga.
iv
RESUMEN
Debido a que los recursos forestales de esta zona son limitados, existe una necesidad de
utilizarlos en forma más eficiente. Uno de los objetivos que se persigue al estudiar las
Propiedades Físicas y Mecánicas de la Nothofagus pumilio (Lenga), es lograr una propuesta
para utilizar este recurso de la manera más eficiente posible, esto es, no subutilizar esta
materia prima y encontrar un mayor y mejor uso específicamente dentro del campo de la
construcción.
Al estudiar cuidadosamente las características de la madera, es posible descubrir para que tipo
de partidas dentro una construcción sea más apta. Sin embargo se requiere un análisis
exhaustivo de las propiedades y aplicaciones posibles para poder recomendar el lugar exacto
de aplicación de ésta.
Para lograr lo anteriormente descrito, se realizó un estudio de laboratorio de las diferentes
Propiedades Físicas y Mecánicas de la madera de Lenga, analizándola en diferentes estados,
de manera de poder comparar estos resultados con otras especies que se usan actualmente en
la construcción.
El presente estudio describe detalladamente los análisis realizados con los cuales se llegaron a
los resultados que se esperaban.
Deseamos a todas aquellas personas que tengan interés de profundizar sus conocimientos
sobre las características y propiedades tanto físicas como mecánicas de la Lenga, una lectura
entretenida y de interés.
Características y propiedades de la Lenga.
v
INDICE
AGRADECIMIENTOS................................................................................................................... iii
RESUMEN.................................................................................................................................... iv
INDICE........................................................................................................................................... v
INDICE DE TABLAS.................................................................................................................... vii
INDICE DE GRAFICOS................................................................................................................. x
INDICE DE FOTOS..................................................................................................................... xii
INDICE DE ILUSTRACIONES.................................................................................................... xiii
CAPITULO I: DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.1 ANTECEDENTES GENERALES.............................................................................................1
1.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO Y JUSTIFICACION............................................................2
1.3 OBJETIVOS.............................................................................................................................3
CAPITULO II: DESCRIPCION GRNERAL DE LA LENGA
2.1 ESTRUCTURA DE LA MADERA.............................................................................................5
2.2 DESCRIPCION........................................................................................................................9
2.3 ASPECTOS REPRODUCTIVOS...........................................................................................10
2.3.1 Tolerancia................................................................................................................11
2.4 DISTRIBUCION......................................................................................................................11
2.5 LENGA EN MAGALLANES....................................................................................................12
2.5.1 Cosecha...................................................................................................................13
2.5.2 Producción Nacional y Rendimiento........................................................................13
CAPITULO III: PROPIEDADES FISICAS, PROPIEDADES MECANICAS Y APLICACIÓN DE
LA LENGA
3.1 ANTECEDENTES GENERALES...........................................................................................15
3.2 PROPIEDADES FISICAS......................................................................................................16
3.2.1 Densidad de la Madera............................................................................................16
Características y propiedades de la Lenga.
vi
3.2.2 Contracción de la Madera........................................................................................17
3.3 PROPIEDADES MECANICAS...............................................................................................18
3.4 APLICACIÓN DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCION....................................................20
3.4.1 Sistemas Estructurales............................................................................................21
3.4.2 Sistemas de Entramado..........................................................................................23
CAPITULO IV: METODOLOGIA DE LOS ENSAYOS
4.1 METODOLOGIA DE LOS ENSAYOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS............................30
4.1.1 Enasyo de Densidad Anhidra y Densidad Básica...................................................32
4.1.2 Ensayo de Contracción Radial................................................................................36
4.2 METODOLOGIA DE LOS ENSAYOS MECANICOS.............................................................38
4.2.1 Ensayo de Compresión Paralela a la Fibra.............................................................39
4.2.2 Ensayo de Flexión Estática.....................................................................................43
CAPITULO V: RESULTADO DE LOS ENSAYOS
5.1 RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE DENSIDAD...............................................................49
5.2 RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE CONTRACCION RADIAL.........................................74
5.3 RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE COMPRESION PARALELA......................................83
5.4 RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE FLEXION ESTATICA................................................89
CAPITULO VI: CONCLUSIONES
CONCLUSIONES.........................................................................................................................96
BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................................102
Características y propiedades de la Lenga.
vii
INDICE DE TABLAS TABLA 3.4.1 Aplicación en la Construcción de algunas Especies Madereras........................... 20
TABLA 5.1.1 Información general del Material Analizado en Laboratorio....................................49
TABLA 5.1.2: Densidades Promedio Base de la Troza 1........................................................... 49
TABLA 5.1.3: Densidades Promedio Centro de la Troza 1......................................................... 50
TABLA 5.1.4: Densidades Promedio Copa de la Troza 1........................................................... 51
TABLA 5.1.5: Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 1..................................... 52
TABLA 5.1.6: Densidad Promedio de la Troza 1........................................................................ 53
TABLA 5.1.7: Densidades Promedio Base de la Troza 2........................................................... 55
TABLA 5.1.8: Densidades Promedio Centro de la Troza 2......................................................... 56
TABLA 5.1.9: Densidades Promedio copa de la Troza 2............................................................ 57
TABLA 5.1.10: Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 2................................... 58
TABLA 5.1.11: Densidad Promedio de la Troza 2...................................................................... 59
TABLA 5.1.12: Densidades Promedio Base de la Troza 3......................................................... 61
TABLA 5.1.13: Densidades Promedio Centro de la Troza 3....................................................... 62
TABLA 5.1.14: Densidades Promedio Copa de la Troza 3......................................................... 63
TABLA 5.1.15: Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 3................................... 64
TABLA 5.1.16: Densidad Promedio de la Troza 3...................................................................... 65
TABLA 5.1.17: Densidades Promedio Base de la Troza 4......................................................... 67
TABLA 5.1.18: Densidades Promedio Centro de la Troza 4....................................................... 68
TABLA 5.1.19: Densidades Promedio Copa de la Troza 4......................................................... 69
TABLA 5.1.20: Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 4................................... 70
TABLA 5.1.21: Densidad Promedio de la Troza 4...................................................................... 71
TABLA 5.1.22: Cuadro de Resumen de Densidades.................................................................. 72
TABLA 5.1.23: Datos Bibliográficos de Densidades................................................................... 72
TABLA 5.1.24: Densidades de Especies Madereras Chilenas................................................... 73
TABLA 5.2.1: Contracción Promedio de la Troza 1.................................................................... 74
TABLA 5.2.2: Contracción Promedio de la Troza 2.................................................................... 76
TABLA 5.2.3: Contracción Promedio de la Troza 3.................................................................... 78
TABLA 5.2.4: Contracción Promedio de la Troza 4.................................................................... 80
Características y propiedades de la Lenga.
viii
TABLA 5.2.5: Contracción Promedio de las Trozas Ensayadas................................................. 81
TABLA 5.2.6: Datos Bibliográficos de Contracción..................................................................... 81
TABLA 5.3.1: Material Analizado en Laboratorio........................................................................ 83
TABLA 5.3.2: Valores Promedio de Tensión de Rotura de la Troza 1........................................ 83
TABLA 5.3.3: Valores Promedio de Tensión de Rotura de la Troza 2........................................ 83
TABLA 5.3.4: Valores Promedio de Tensión de Rotura de la Troza 3........................................ 83
TABLA 5.3.5: Valores Promedio de Tensión de Rotura a la Compresión................................... 84
TABLA 5.3.6: Carga – Deformación de Probeta 2.1.9 de Troza 5.............................................. 84
TABLA 5.3.7: Carga – Deformación de Probeta 2.1.9 de Troza 5.............................................. 86
TABLA 5.3.8: Esfuerzo – Deformación Unitaria de Probeta 2.1.9 de la Troza 5........................ 86
TABLA 5.3.9: Material estudiado en Laboratorio........................................................................ 88
TABLA 5.3.10: Valores Promedio de Módulo de Elasticidad de la Troza 4................................ 88
TABLA 5.3.11: Valores Promedio de Módulo de Elasticidad de la Troza 5................................ 88
TABLA 5.3.12: Cuadro de Resumen Módulo de Elasticidad a la Compresión........................... 89
TABLA 5.4.1: Material Analizado en Laboratorio........................................................................ 89
TABLA 5.4.2: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión de
la Troza 1............................................................................................................. 89
TABLA 5.4.3: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Base de la
Troza 1................................................................................................................. 90
TABLA 5.4.4: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Copa de la
Troza 1................................................................................................................ 90
TABLA 5.4.5: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en la Centro de
la Troza 1............................................................................................................. 90
TABLA 5.4.6: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Copa de
la Troza 2............................................................................................................. 92
TABLA 5.4.7: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Centro de
la Troza 2............................................................................................................ 92
TABLA 5.4.8: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en la Base de
la Troza 2............................................................................................................ 92
Características y propiedades de la Lenga.
ix
TABLA 5.4.9: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión de
la Troza 2............................................................................................................ 93
TABLA 5.4.10: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión de
la Troza 3............................................................................................................. 94
TABLA 5.4.11: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Copa de
la Troza 3............................................................................................................ 94
TABLA 5.4.12: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Centro de
la Troza 3............................................................................................................. 94
TABLA 5.4.13: Valores Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en la Base de
la Troza 3............................................................................................................. 95
TABLA 5.4.14: Cuadro de Resumen de los Ensayos Mecánicos............................................... 96
TABLA 5.4.15: Datos Bibliográficos de Módulo de Elasticidad y Tensión de Rotura a la
Compresión.......................................................................................................... 96
TABLA 5.4.16: Datos Bibliográficos de Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión........... 96
TABLA 5.4.17: Comparación de las Propiedades Mecánicas de la Lenga con otras Especies
Madereras............................................................................................................ 97
Características y propiedades de la Lenga.
x
INDICE DEGRAFICOS
GRAFICO 5.1.1: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Base de la
Troza 1............................................................................................................ 49
GRAFICO 5.1.2: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Centro de la
Troza 1............................................................................................................ 50
GRAFICO 5.1.3: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Copa de la
Troza 1............................................................................................................ 51
GRAFICO 5.1.4: Densidad Anhidra y Básica Promedio de la Troza 1........................................54
GRAFICO 5.1.5: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Base de la
Troza 2............................................................................................................ 55
GRAFICO 5.1.6: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Centro de la
Troza 2............................................................................................................ 56
GRAFICO 5.1.7: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Copa de la
Troza 2............................................................................................................ 57
GRAFICO 5.1.8: Densidad Anhidra y Básica Promedio de la Troza 2....................................... 60
GRAFICO 5.1.9: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Base de la
Troza 3............................................................................................................ 61
GRAFICO 5.1.10: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Centro de la
Troza 3............................................................................................................ 62
GRAFICO 5.1.11: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Copa de la
Troza 3............................................................................................................ 63
GRAFICO 5.1.12: Densidad Anhidra Básica Promedio Troza 3................................................ 66
GRAFICO 5.1.13: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Base de la
Troza 4............................................................................................................ 67
GRAFICO 5.1.14: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Centro de la
Troza 4............................................................................................................ 68
GRAFICO 5.1.15: Densidad Anhidra y Densidad Básica de Corteza a Corteza en Copa de la
Troza 4............................................................................................................ 69
GRAFICO 5.1.16: Densidad Anhidra y Básica Promedio Troza 4............................................. 72
GRAFICO 5.2.1: Contracción Promedio Troza 1........................................................................ 75
Características y propiedades de la Lenga.
xi
GRAFICO 5.2.2: Contracción Promedio Troza 2........................................................................ 77
GRAFICO 5.2.3: Contracción Promedio Troza 3........................................................................ 79
GRAFICO 5.2.4: Contracción Promedio Troza 4........................................................................ 81
GRAFICO 5.3.1: Carga – Deformación de Probeta 2.1.9........................................................... 85
GRAFICO 5.3.2: Esfuerzo – Deformación Unitaria Probeta 2.1.9.............................................. 87
Características y propiedades de la Lenga.
xii
INDICE DE FOTOS
FOTO 4.1.1: Estufa de Secado................................................................................................... 32
FOTO 4.1.2: Sierra Circular........................................................................................................ 32
FOTO 4.1.3: Pie de Metro........................................................................................................... 32
FOTO 4.1.4: Balanza de Precisión.............................................................................................. 33
FOTO 4.2.1: Máquina para Ensayos de Compresión................................................................. 39
FOTO 4.2.2: Reloj Comparador.................................................................................................. 39
FOTO 4.2.3: Probeta de Lenga................................................................................................... 39
FOTO 4.2.4: Máquina para Ensayos de Flexión......................................................................... 43
FOTO 4.2.5: Reloj Comparador Modificado para ensayo de Flexión........................................ 43
FOTO 4.2.6: Accesorios para Ensayo de Flexión....................................................................... 44
FOTO 4.2.7: Cabezal Metálico.................................................................................................... 44
FOTO 4.2.8: Probeta de Lenga................................................................................................... 44
Características y propiedades de la Lenga.
xiii
INDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACION 2.1.1: Sección Transversal de un Arbol............................................................... 6
ILUSTRACION 2.2.2: Partes de un Arbol..................................................................................... 8
ILUSTRACION 3.4.1: Encuentros de Tabiques sin Pilar y con Pilar........................................... 21
ILUSTRACION 3.4.2: Sistema de Tabique Lleno....................................................................... 22
ILUSTRACION 3.4.3: Detalle de Encuentros de la Estructura.................................................... 23
ILUSTRACION 3.4.4: Escantillón Sistema Americano................................................................ 24
ILUSTRACION 3.4.5: Estructura Sistema Americano................................................................. 25
ILUSTRACION 3.4.6: Detalle de Encuentros de la Estructura.................................................... 26
ILUSTRACION 3.4.7: Escantillón Sistema Baloom..................................................................... 27
ILUSTRACION 3.4.8: Estructura Sistema Baloom...................................................................... 28
ILUSTRACION 4.1.1: Proceso de Obtención de Probetas......................................................... 30
ILUSTRACION 4.2.1: Gráfico Ley de Hooke.............................................................................. 38
ILUSTRACION 5.1.1: Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica Troza 1........................ 52
ILUSTRACION 5.1.2: Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica Troza 2........................ 58
ILUSTRACION 5.1.3: Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica Troza 3....................... 64
ILUSTRACION 5.1.4: Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica Troza 4........................ 70
ILUSTRACION 5.4.1: Valor de Flexión, Tensión de Rotura y Módulo de Elasticidad Troza 1
.................................................................................................................. 91
ILUSTRACION 5.4.2: Valor de Flexión, Tensión de Rotura y Módulo de Elasticidad Troza 2
.................................................................................................................. 93
ILUSTRACION 5.4.3: Valor de Flexión, Tensión de Rotura y Módulo de Elasticidad Troza 3
.................................................................................................................. 95
Características y propiedades de la Lenga.
1
DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.1 ANTECEDENTES GENERALES
Dado que la madera es un material formado por fibras orientadas en una misma dirección, es
un material anisótropo, es decir que sus propiedades físicas y mecánicas no son constantes en
la misma pieza de la misma especie, si no que varían en función de la dirección en la que se
aplique el esfuerzo.
Debido a lo anterior se propone determinar las propiedades físico-mecánicas de la madera
Lenga, proveniente de los bosques Magallánicos, y obtener como resultados que ésta madera
tenga propiedades físico-mecánicas reales, para ser utilizada como material que soporta
esfuerzos en la construcción.
Características y propiedades de la Lenga.
2
1.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO Y JUSTIFICACION
Actualmente existen en la Región de Magallanes aproximadamente 2.5 a 3 millones de
hectáreas de Bosque Nativo, de las cuales 400 a 500 mil tienen potencial comercial, lo que
equivale al 40% del bosque nativo productivo del país. Actualmente se extraen 400.000 m3
anuales de madera, y el crecimiento que experimenta el bosque es de 1.600.00 m3 al año, lo
que implica la existencia de un potencial remanente para ejecutar una cosecha comercial.
De los valores mencionados el 95% del bosque comercial corresponde a Lenga, que es un
árbol de madera dura en que la producción principal es maderas elaboradas y aserradas,
actividades que se dan en ámbitos dispares de mercados y precios. Así, mientras las maderas
elaboradas se orientan hacia la exportación contando con un mercado y precios atractivos en la
fabricación de muebles y paneles, la madera aserrada funciona principalmente abasteciendo el
mercado local muy ligado a la fluctuante evolución del sector de la construcción.
Lo que se quiere lograr con este estudio es aprovechar las características y propiedades de la
Lenga para darle una aplicación estructural de mayor preponderancia en el rubro de la
construcción ya que su participación no tiene gran relevancia debido al poco conocimiento que
se tiene sobre las buenas características de esta materia prima.
Características y propiedades de la Lenga.
3
1.3 OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Determinar las propiedades físicas y mecánicas de la madera Lenga y la influencia de estas
propiedades para utilizarla como material estructural en edificación.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Determinación de la densidad:
- Densidad anhidra
- Densidad básica
• Determinar la Contracción Radial de la madera Lenga.
• Determinar el módulo de elasticidad de la madera en los ensayos de compresión y flexión,
con el objeto de analizar su comportamiento como material estructural.
• Estudiar el comportamiento de la Lenga aplicada a la edificación en construcción,
específicamente en la parte estructural, describiendo los distintos tipos de sistemas
constructivos posibles de aplicar.
Características y propiedades de la Lenga.
5
2 DESCRIPCION GENERAL DE LA LENGA
2.1 ESTRUCTURA DE LA MADERA
Para hacer un buen uso de la madera se debe conocer su origen biológico, su estructura
celular, composición química, sus propiedades físicas, mecánicas y su variabilidad natural.
(Pérez, V. 1990)
Las especies forestales se clasifican en dos grandes grupos: Coníferas y Latifoliadas. Aún
cuando la diferencia entre ambos grupos es de origen botánico, existe la creencia errónea de
que esta clasificación puede ser aplicada al campo de las propiedades físicas y mecánicas. (Op.
Cit.)
Botánicamente las coníferas son clasificadas en el grupo de las
Gimnospermas, plantas que tienen semillas descubiertas,
usualmente generadas dentro de conos y con hojas en forma de
agujas que se mantienen en el árbol durante todo el año. Las
latifoliadas pertenecen al grupo de las Angiospermas, plantas
con flores, con semilla generada dentro de un fruto y hojas
anchas, en la cual la mayoría de sus hojas caen durante el
invierno (caducas), con excepción del Coigüe. El Pino Radiata y
Alerce son ejemplos de coníferas y el Eucalipto y Coigüe son
latifoliadas. (Op. Cit.)
La savia, solución diluida en sales minerales, proveniente de las raíces, es conducida por las
células que se ubican en las capas exteriores del tronco (albura) hacia las hojas del árbol. Allí,
mediante el proceso conocido como fotosíntesis, la savia se combina con gases del aire y con
la participación de rayos solares y de la clorofila, se produce el alimento requerido para el
crecimiento del árbol. Este alimento es transportado, a través de células ubicadas en la corteza
interior, hacia las capas de tejido en crecimiento y posteriormente a las raíces. (Op. Cit.)
Características y propiedades de la Lenga.
6
ILUSTRACION 2.1.1 SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN ÁRBOL
Fuente: Pérez, V. 1990
TERMINOLOGÍA DE LAS PARTES DE UN ÁRBOL
a) Corteza exterior: constituida por células muertas que cumplen una función de protección.
b) Corteza interior: constituida por células vivas y cuya labor fundamental es el transporte de
savia elaborada desde el follaje a las capas en crecimiento del árbol y posteriormente a las
raíces.
c) Cambium: capa delgada, no visible a simple vista, en el cual se realiza el crecimiento del
árbol, es decir, en donde se generan las nuevas células. En su superficie exterior se
originan las células para la corteza interior y en la superficie interior las correspondientes a
la nueva capa de madera que se esta formando.
Características y propiedades de la Lenga.
7
d) Albura: zona de tejido vivo cuya función principal es el transporte de savia hacia las hojas y
el almacenamiento de sustancias y sales minerales. Su ancho depende de la especie, de la
edad del árbol y de su velocidad de crecimiento.
e) Duramen: tejido inactivo, de coloración más oscura que la albura debido a los extractivos
químicos que se depositan en sus tejidos. Estos compuestos químicos le dan, por lo
general, una mayor resistencia al ataque de hongos, de pudrición y de insectos.
f) Rayos medulares: células ubicadas en dirección normal al eje del árbol.
g) Médula: tejido inactivo en el árbol adulto.
h) Anillo de crecimiento: sección transversal de la capa de madera formada durante un
periodo vegetativo. Se caracteriza por el contraste mas o menos marcado entre el leño
tardío de un periodo y el leño temprano del siguiente.
Características y propiedades de la Lenga.
8
ILUSTRACIÓN 2.1.2 PARTES DE UN ÁRBOL
Fuente: Pérez, V. 1990
Las propiedades de la albura y el duramen no son significativamente diferentes, siendo sin
embargo, el duramen menos permeable que la albura.
La madera es un material orgánico no homogéneo, compuesto fundamentalmente por celulosa
y lignina. La celulosa constituye la estructura de las paredes celulares mientras que la lignina
es el material ligante de las células entre sí.
La célula de la madera llamada también fibra o grano (grain), es hueca y de una longitud que
varía entre 1mm y 8 mm. Puede ser comparada con una bombilla de paja con sus extremos
cerrados, a veces con largos iguales al ancho y con diferentes espesores de pared celular. Si
se construye un cubo encolado de cientos de bombillas de paja se tendría un modelo de la
estructura básica de la madera.
Características y propiedades de la Lenga.
9
La mayoría de las células de la madera están orientadas en la dirección longitudinal pero
algunas, denominadas células radiales, se ubican en tejidos que se extienden desde la
superficie exterior del tronco hacia la médula. Estos tejidos (rayos medulares) se componen de
una o dos células en las coníferas y de muchas células en las latifoliadas.
Esta estructura celular es, en gran medida, la responsable de las distintas respuestas
estructurales dadas por la madera a solicitaciones que tienen diferentes direcciones y
características. (Op. Cit.)
2.2 DESCRIPCION
Según donde crezca la Lenga puede medir desde 4m. a
35m. de altura, con diámetros hasta 2m en la base y puede
alcanzar los 350 años de vida. Sus hojas, de color verde
claro, tienen entre 2cm. a 4 cm de largo, son extendidas y
de borde groseramente almenado, de modo que entre
cada par de nervios se encuentran 2 lóbulos separados.
Es una especie de hoja caduca, es decir, bota las hojas
durante la época de receso vegetativo, meses durante los
cuales sobre el suelo existe una gruesa capa de nieve.
(INFOR – CONAF, 1998)
Su tronco es bastante cilíndrico, pero generalmente está comercialmente mal conformado,
posee buena poda natural, es muy atacado por insectos y hongos especialmente en las
inserciones donde existían las ramas. Sobre suelos móviles, y a consecuencia del efecto
mecánico de la nieve, los troncos tienen un aspecto torcido. Su corteza es de color café-
blanquecino-ceniciento, con grietas longitudinales con cierta semejanza a las de Raulí.
Características y propiedades de la Lenga.
10
Es una especie monoica, que florece a fines de primavera, madurando sus frutos en otoño. Sus
semillas son trialadas, encerradas en una cúpula leñosa de medio centímetro de diámetro. 1 kg.
de semillas de esta especie posee alrededor de 50.000 unidades. (Op. cit.).
Cuando la Lenga crece en forma aislada, desde las fases juveniles, no se produce el derrame
natural y presenta una copa muy globosa. En cambio cuando crece en un medio de
competencia con otros árboles, desrrama naturalmente presentando fustes rectos y la copa se
presenta en el estrato superior.
Su madera tiene una densidad que oscila entre los 500 y 590 gr/cm3 a 12% de humedad con
colores que varían casi desde el blanco en la albura hasta el rosado cuando esta recién cortada
que varían al marrón amarillento cuando pasa el tiempo.
2.3.-ASPECTOS REPRODUCTI VOS
De acuerdo a INFOR – CONAF (1998), la Lenga es una especie monoica que puede florecer
desde agosto hasta fines de noviembre, dependiendo de la latitud, altitud, pendiente,
exposición, humedad y suelos en que se encuentre.
No existen antecedentes acerca de la edad a la cual la Lenga comienza a producir semillas. No
obstante, se conoce que la maduración de los frutos se produce entre enero y febrero, y la
dispersión de las semillas es durante abril.
El número de semillas por kilo es de aproximadamente 50.000unidades. El nivel de producción
es cíclico, no existiendo mayores antecedentes acerca de la periodicidad. Las semillas de esta
especie, tienen buen porcentaje de germinación (50 %). Se regenera bien por lo que es fácil
observar plántulas de esta especie en lugares sin sotobosque bajo los árboles semilleros.
Características y propiedades de la Lenga.
11
2.3.1 Tolerancia
La Lenga es considerada como un árbol de poca tolerancia, exigente en luz. También puede
comportarse como semitolerante, especialmente en bosques de Araucaria, creciendo bajo el
dosel con sombra ligera. De igual forma, aunque la regeneración de Lenga normalmente es
abundante, la distribución y las posibilidades de desarrollo de las plantas dependerán, en gran
medida, de la mayor cantidad de luz que llega al piso. (Op. cit.).
2.4 DISTRIBUCION
Lenga es una especie caducifolia, semiheliófila del género Nothofagus de lento crecimiento
juvenil y moderado desarrollo a mayor edad. Se distribuye en la cordillera de los Andes, desde
la provincia de Nuble hasta el Cabo de Hornos, y también en las partes mas altas de la
cordillera de la Costa, en Nahuelbuta y Cordillera Pelada. No obstante lo anterior, en la zona
norte de su distribución geográfica y especialmente en las provincias de Malleco y Cautín, la
especie no tiene importancia comercial ya que presenta alta frecuencia de pudrición avanzada.
Entre las provincias Cautín y Llanquihue, esta situación no varía, pues en ellas se presenta en
el límite de la vegetación arbórea cordillerana, en forma achaparrada, o al menos de tamaño
reducido, confundiéndose con Ñirre. El bosque de Lenga ha constituido históricamente un
potencial forestal de importancia en la economía de las regiones australes de Chile.
Generalmente, la Lenga crece en bosques monoespecíficos y de acceso relativamente fácil. La
madera es de excelente calidad y tiene buena acogida tanto en el mercado nacional como en el
extranjero. Desgraciadamente, por crecer preferentemente en los faldeos orientales de la
cordillera de los andes, o sea en la zona semiseca vecina a la pampa, los bosques de lenga han
sido su mayor parte destruidos por bastos incendios destinados a criar pastizales para la
ganadería. Las características expuestas hacen que estos bosques, estén sujetos a fuerte
presión por su cosecha la cual en el pasado fue mayoritariamente del tipo floreo, provocándose
una disminución y degradación paulatina del recurso. No obstante lo anterior, actualmente
existen nociones sobre su manejo sustentable y hay un mercado creciente para la utilización de
Características y propiedades de la Lenga.
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la madera como madera aserrada y partes y piezas de muebles.
Generalmente, la Lenga crece en bosques monoespecíficos y de acceso relativamente fácil. La
madera es de excelente calidad y tiene buena acogida tanto en el mercado nacional como en el
extranjero. Desgraciadamente, por crecer preferentemente en los faldeos orientales de la
cordillera de los andes, o sea en la zona semiseca vecina a la pampa, los bosques de lenga han
sido su mayor parte destruidos por bastos incendios destinados a criar pastizales para la
ganadería.
Las características expuestas hacen que estos bosques, estén sujetos a fuerte presión por su
cosecha la cual en el pasado fue mayoritariamente del tipo floreo, provocándose una
disminución y degradación paulatina del recurso. No obstante lo anterior, actualmente existen
nociones sobre su manejo sustentable y hay un mercado creciente para la utilización de la
madera como madera aserrada y partes y piezas de muebles. Es así como la Lenga es la
especie de más amplio rango de distribución en la Patagonia, abarca aproximadamente 2000
km de norte a sur. Desde Alto Palena hasta Magallanes se encuentran los bosques de mayor
valor comercial. (Op. cit.)
2.5 LENGA EN MAGALLANES
La superficie de bosques de la zona de Magallanes es de aproximadamente 2.625.478 ha, de
las cuales aproximadamente 1.124.562 ha son de bosque de Lenga lo que equivale a un
42.83%, 1.031.962 es de Coigüe de Magallanes equivalente a un 39.31% y en tercer lugar lo
ocupa el Ciprés de las Guaitecas con 418.318 ha equivalente a un 15.93%. (INFOR, 2002b).
El uso histórico de los bosques Magallánicos data de fines del siglo XIX y el estado de
conservación es relativamente bueno. Aunque no existen antecedentes oficiales, se estima
que cerca de 300.000 ha fueron eliminadas por efectos del fuego para la obtención de terrenos
para la ganadería, lo que hace difícil su recuperación. Por otro lado, una superficie del orden
de 50.000 ha se cosechó selectivamente quedando bosques remanentes degradados, con
árboles defectuosos. No obstante lo anterior, normalmente estas formaciones presentan
Características y propiedades de la Lenga.
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abundante regeneración, por lo que la recuperación forestal es factible. (Estrategia Regional de
Desarrollo 2001-2010)
2.5.1 Cosecha
La producción forestal en Magallanes evoluciona favorablemente hacia una utilización integral y
sustentable de los bosques, ya que existen mayores conocimientos silviculturales y de
mejoramiento tecnológico, que permiten disminuir los riesgos de las inversiones.
Tradicionalmente, el destino más importante de la cosecha de Lenga ha sido la industria del
aserrío, empleándose una parte en la producción de madera dimensionada y elaborada.
Además, existen otros productos de menor grado de industrialización, tales como los rajones
para leña, los tacos y los postes.
La utilidad de esta producción corrientemente dice relación con la construcción (pisos, forros
exteriores e interiores), envases y mueblería. Por otra parte, se emplea en solicitaciones de tipo
estructural, como en el caso de las vigas y en techumbres, chapas y tableros contrachapados.
Además, sus características estéticas y organolépticas la hacen apropiada para la confección
de utensilios de cocina, tableros laminados y artículos de ornamentación.
2.5.2 Producción Nacional y Rendimiento
Como fue mencionado, el destino de mayor relevancia de la cosecha de bosques de Lenga es
la industria del aserrío. En el año 2002 la producción de madera aserrada fue de 56.500 m3 lo
que representa el 0.9 % del total nacional. (INFOR, 2002a). Los mayores bosques de Lenga se
encuentran en la XI Región, pero es la XII la que produce el mayor volumen de esta especie.
Tal es así que, del total de producido de Lenga el año 2002, un 66,6% correspondió a la XII
Región, un 33,2% a la XI y solo un 0,2% a la X Región. (INFOR (2002b)
Características y propiedades de la Lenga.
15
3 PROPIEDADES FISICAS, PROPIEDADES MECANICAS Y APLICACIÓNES DE LA
LENGA
3.1 ANTECEDENTES GENERALES
De acuerdo a lo señalado por INFOR 1998, la madera de las distintas especies de Nothofagus
tiene similitudes de estructura y color, que hacen difícil diferenciar algunas especies entre sí.
En particular, la madera de Lenga es bastante parecida a la del Raulí, aunque su color rojizo es
algo más claro que la de éste, predominando el tinte café amarillento. La madera de esta
especie posee anillos anuales bien definidos. En tanto, la albura y el duramen presentan igual
color; su porosidad es difusa y de poros muy pequeños. Se define como una madera
moderadamente durable, de la cual se espera una vida útil superior a los 5 años e inferior a los
15 años, considerándose como de calidad comercial promedio, sin tratamiento preservador y
usada en contacto con el suelo en las condiciones climáticas normales existentes en Chile.
Características y propiedades de la Lenga.
16
3.2 PROPIEDADES FISICAS
3.2.1 Densidad de la Madera
La madera es un material poroso, celular y por lo tanto, la cantidad de sustancia sólida que
tiene un volumen de madera, es un buen indicador de sus propiedades resistentes y, en un
menor grado, de la trabajabilidad, secado y características térmicas. (Pérez, V. 1990)
La densidad de un cuerpo, es el cuociente formado por la masa y su volumen. Debido a que
tanto la masa y el volumen de una madera pueden variar significativamente de acuerdo con el
contenido de humedad, es importante expresar la condición bajo la cual la densidad es
obtenida. (Op. cit.)
De acuerdo a lo mencionado por Pérez (1983), la densidad de la madera es el criterio más
satisfactorio para determinar sus características resistentes pudiendo emplearse también como
elemento de juicio en la selección o clasificación de piezas de madera.
La razón principal por la cual una madera tiene más densidad que otra, para un mismo
contenido de humedad, es simplemente que en esa madera hay una mayor cantidad de
substancia-madera y esto se debe a una mayor proporción de paredes celulares más gruesas
en los tejidos ya sea por crecimientos en suelos diferentes, climas distintos, etc.
De acuerdo a los datos obtenidos en INFOR 1998, la densidad anhidra de Lenga es de 545
kg/m3 en tanto que la densidad básica es de 464 kg/m3. El peso específico, basado en el peso
seco y volumen en estado verde es de 464 kg/m3, en tanto que basado en peso secado al horno
y volumen en estado seco (C.H.: = 12 %) es de 520 kg/m3.
La Lenga (Nothofagus pumilio) es la especie maderera de mayor uso en la región de
Magallanes, razón por la cual se consideró para ser estudiada y analizada. En este caso se
presentan los valores de alguna de las Propiedades Físicas específicamente la Densidad
Anhidra, Densidad Básica y la Contracción Radial.
Características y propiedades de la Lenga.
17
3.2.2 CONTRACCION DE LA MADERA
De acuerdo a lo indicado por Pérez (1983), la contracción en la madera, es una propiedad que
frecuentemente no es entendida en forma correcta. Se presenta en dos etapas de la vida de la
madera, que son:
• Durante el secado, en la cual la contracción se define como pérdida de dimensiones que
ocurre cuando la madera se seca desde el estado verde al estado seco.
• Durante el servicio de la madera, en esta etapa la contracción queda definida con la
alteración dimensional que ocurre en la madera seca debido a los cambios ambientales, los
cuales provocan tanto contracciones como expansiones en la madera y que recibe el
nombre de “Juego de la Madera”.
Con respecto al fenómeno de dilatación (“hinchamiento”), es decir, el incremento dimensional
producido en una madera seca al aumentar su contenido de humedad, se puede suponer, sin
gran margen de error, que su comportamiento es regulado por las mismas relaciones que rigen
la contracción.
La contracción es una de las características más indeseables de la madera y es la responsable
en gran medida, de los inconvenientes y dificultades que se encuentran con ella en la
construcción.
En general, no existen contracciones significativas cuando la madera cambia su estado, por
secado, desde el estado verde y hasta el punto de saturación de las fibras. Si la madera
continúa su proceso de secado bajo el punto de saturación de la fibra, el agua contenida entre
las fibrillas se va y éstas se acercan entre sí, al no existir algo que las separe, produciéndose un
movimiento generalizado en la pared celular que disminuye el espesor de ella. El resultado de
la disminución de los espesores de las paredes celulares es variación de las dimensiones del
ancho y del espesor de la pieza de madera.
Características y propiedades de la Lenga.
18
3.3.- PROPIEDADES MECANICAS
La madera de cualquier especie forestal, aun las de menor densidad, puede ser usada en
elementos estructurales, si se dispone de valores de resistencia de diseño a los esfuerzos que
le son requeridos. La resistencia de diseño de una pieza de madera a una solicitación, es un
valor de esfuerzo estimado que la misma podrá resistir sin sufrir ningún tipo de alteración
permanente, aún cuando deba soportar este esfuerzo bajo las condiciones de duración de
carga y humedad establecidas en el diseño.
A continuación se describirán algunas de las propiedades mecánicas más importantes de la
madera:
• Tensión en la fibra extrema en flexión
Las fibras extremas en flexión, son aquellas fibras ubicadas en los cantos superior e inferior de
una pieza. Se nota que las fibras de la cara más cercana de la carga están en compresión,
mientras que aquellas en la cara opuesta están en tracción.
• Tensión de corte o cizalle longitudinal en flexión
Piezas flexionadas están también sometidas a un esfuerzo que tiende a deslizar
horizontalmente una fibra con respecto a otra. Esta tensión se conoce como cizalle longitudinal
u horizontal, y aunque su efecto en los apoyos es ignorado, se alcanza un valor máximo en la
zona central de la pieza.
• Compresión perpendicular o normal a la fibra
Las vigas son soportadas normalmente por apoyos localizados en los extremos y en
ubicaciones intermedias. En este caso, la tensión de compresión perpendicular a la fibra de la
madera debe ser suficientemente alta para prevenir el aplastamiento.
Características y propiedades de la Lenga.
19
• Compresión paralela a la fibra
Elementos como las columnas, postes y tornapuntas deben resistir cargas importantes de
compresión paralelas aplicadas a todo lo largo de la pieza.
• Tracción paralela a la fibra
Algunos elementos como el cordón inferior de una cercha, están sometidos a una tracción
paralela a la fibra. Cuando los elementos están cargados de esta manera, se produce una
concentración de tensiones alrededor de los nudos y la desviación de la fibra tiene una
influencia significativa en su resistencia.
• Tracción perpendicular o normal a la fibra
La madera no posee tanta resistencia de tracción perpendicular a la fibra, y los calculistas no
deberán evitar que se produzcan estas solicitaciones siempre que sea posible. Por ejemplo, es
una mala práctica de diseño hacer rebajes en la parte inferior de una viga, y unir vigas
secundarias que cuelguen del canto inferior de otras vigas principales.
• Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad de un elemento es una medida de su resistencia a la deformación bajo
carga. El módulo de elasticidad más usado es aquel que se mide en dirección paralela a la
fibra, el cual es designado como E.
El estudio de ésta tesis se basó principalmente en dos de sus propiedades:
1) Compresión paralela a la fibra y
2) Flexión de la madera
En ambos ensayos se calculará el Módulo de elasticidad.
Características y propiedades de la Lenga.
20
3.4 APLICACIÓN DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN
La madera de Lenga puede ser útil en diferentes partidas dentro de una obra de construcción,
sus usos se encuentran limitados por sus propiedades mecánicas y sus características de ésta.
Para saber un poco más acerca de su utilización en el campo de la Edificación se agrega la
tabla siguiente:
TABLA 3.4.1 Aplicación en la Construcción de algunas Especies Madereras
APLICACION
Ale
rce
Ara
ucar
ia
Ave
llano
La
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o Eu
caly
ptus
G
lobu
lus
Pino
In
sign
e
FUNDACIONES Pilotes X X X X X Poyos X X X X X ENTRAMADO DE PISO Vigas X X X X X X X X Pisos X X X X X X X X X X X Parquets X X X X X X X X TABIQUERIA Y MUROS Pies derechos X X X X X X X X X X Cadenetas X X X X X X X X X Soleras X X X X X X X X X X REVESTIMIENTOS
Exteriores X X X X X X X X X X X X Interiores X X X X X X X X X X X X X X ENTRAMADO DE TECHUMBRE Cerchas y tijerales X X X X X X X X X X Cielos X X X X X X X X X X Costraneras X X X X X X X X X X Tejuelas X X X X X X ESTRUCTURAS Vigas X X X X X X X X Pilares X X X X X X X X Construcciones Pesadas X X X X X X X X X OTROS Puertas X X X X X X X X X X X X Ventanas X X X X X X X X X X X X Escaleras X X X X X X X X X Chapas X X X X X X X X X X X X
Fuente: Pérez, V. 1983
Características y propiedades de la Lenga.
21
A continuación se da a conocer algunos de los sistemas constructivos posibles de ser
aplicados en el campo de la construcción aprovechando las propiedades Físico Mecánicas de la
Lenga, y con esto, conocer algo mas sobre las características de estos sistemas estructurales
en madera que nos permite construir mas apropiadamente y describir las innumerables
posibilidades que entrega el material.
3.4.1 SISTEMAS ESTRUCTURALES
TABIQUE LLENO
De acuerdo a lo mencionado por Poblete; C. y Hempel; R. (1989), este sistema constructivo es
fundamentalmente diferente a todos los demás, desde el punto de vista constructivo y
estructural. Estructuralmente este tipo de construcción es ineficaz, ya que la madera esta
solicitada perpendicularmente a las fibras, es decir, en la dirección en la cual la resistencia es
menor.
Las ventajas de estos sistemas las constituyen su fácil montaje y la excelente aislación térmica
que garantiza la gran masa de madera; sin embargo, se presenta la dificultad de poder controlar
la variabilidad dimensional de las maderas con los cambios de temperatura.
ILUSTRACION 3.4.1 ENCUENTROS DE TABIQUES SIN PILAR Y CON PILAR
Características y propiedades de la Lenga.
22
ILUSTRACION 3.4.2 SISTEMA DE TABIQUE LLENO
Características y propiedades de la Lenga.
23
3.4.2 SISTEMAS DE ENTRAMADO
SISTEMA AMERICANO
La estructura de este sistema esta constituida por una pilastración modulada entre 40 y 60 cm.,
la estructura de piso y cielo están distribuidas a la misma distancia y por lo general mantienen la
misma escuadría de la pieza de madera.
Toda la pilastración se monta sobre una solera corrida y se corona con una solera superior y
sobre ésta una solera de amarre. Entre estas soleras y en forma paralela se colocan a una
distancia aproximada de 60 cm. las cadenetas cuya función es evitar la deformación de los pies
derechos.
ILUSTRACION 3.4.3 DETALLE DE ENCUENTROS DE LA ESTRUCTURA
Características y propiedades de la Lenga.
24
ILUSTRACION 3.4.4 ESCANTILLON SISTEMA AMERICANO
Características y propiedades de la Lenga.
25
ILUSTRACION 3.4.5 ESTRUCTURA SISTEMA AMERICANO
Características y propiedades de la Lenga.
26
SISTEMA BALOOM
Las características propias de este sistema constructivo de entramado, están fundamentadas
en la forma especial de enfocar el proceso de armado. Este se comienza primero levantando
toda la envolvente para que en el plazo más breve poder colocar la cubierta y el revestimiento
exterior.
Este sistema consiste por tanto en levantar los pies derechos, que en el caso de
construcciones de dos pisos abarcan toda la altura, los entramados de entrepisos se clavan
lateralmente a los pies derechos y se apoyan sobre vigas horizontales encastradas sobre estos
mismos.
Uno de los problemas que presenta este sistema es su dificultad para la prefabricación, debido
a que los elementos soportantes verticales y horizontales van entrelazados.
ILUSTRACION 3.4.6 DETALLE DE ENCUENTROS DE LA ESTRUCTURA
Características y propiedades de la Lenga.
27
ILUSTRACION 3.4.7 ESCANTILLON SISTEMA BALOOM
Características y propiedades de la Lenga.
28
ILUSTRACION 3.4.8 ESTRUCTURA SISTEMA BALOOM
4 METODOLOGÍA DE LOS ENSAYOS
4.1 METODOLOGÍA DE LOS ENSAYOS DE PROPIEDADES FÍSICAS
Se determinaron las propiedades físicas para 4 trozas de Lenga, extraídos de diferentes
provincias de la Región de Magallanes. Las propiedades físicas que se determinaron
fueron las siguientes:
1) Determinación de densidades: densidad anhidra y densidad básica, de acuerdo a la
Norma Chilena Nch 176/2. Of 86 (ver ANEXO 2).
2) Determinación de la contracción radial, de acuerdo a la Norma Chilena Nch 176/3. Of
84 (ver ANEXO 3).
NOTA: Ambos ensayos fueron determinados en estado verde y en estado anhidro.
Con el objeto de explicar en forma clara como se obtuvieron las probetas para los
diferentes ensayos, se agrega la ilustración siguiente:
ILUSTRACION 4.1.1
Proceso de obtención de probetas
PASO 1: Selección de la troza, identificando el
diámetro mayor y diámetro menor
PASO 2: Identificación del corte tangencial que
se le aplicará a la troza, de manera de eliminar
los cantos
PASO 3: Cortar la troza en tablones de largo L
y ancho h, los cuales se subdividirán en las
viguetas.
PASO 4: Con las viguetas obtenidas se
procede a numerar y cortar las probetas que
se utilizaran en los ensayos.
4.1.1 ENSAYO DE DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BÁSICA
• Equipo Utilizado para el Cálculo de Densidad:
FOTOGRAFIA DEL EQUIPO DESCRIPCION DEL EQUIPO
FOTO 4.1.1
Nombre: Estufa de secado
Marca: MEMMERT
Modelo: 300
FOTO 4.1.2
Nombre: Sierra Circular
Marca: SAW
Modelo: KS - 12
Motor: 2 HP, 220/240 Volt, 50 Hz
Serie: E – 24
FOTO 4.1.3
Nombre: Pie de metro
Marca: ROSTFREI GEHARTET
Precisión: 0.01 mm
FOTO 4.1.4
Nombre: Balanza electrónica
Marca: OHAUS
Modelo: GT 4100
Precisión: 0.01 gr
• Principio Básico de Ensayo de Densidad:
Este método consiste en someter las
probetas a un proceso constante de secado,
con el cual se pretende eliminar el máximo
contenido de humedad, dejándolas a masa
constante, para finalmente obtener así su
densidad.
• Procedimiento del Ensayo de Densidad Realizado en el Laboratorio
PASO 1: Selección y cortes del fuste en el aserradero, con el objeto de obtener una
troza.
PASO 2: Identificación y división de la troza en viguetas.
PASO 3: Subdivisión de viguetas y obtención de las probetas de dimensión de 1x1x4
pulgadas.
PASO 4: Para cada probeta medir el largo, ancho y espesor, al principio, centro y fin
de cada probeta en estado verde, posteriormente pesar la probeta y
colocarlas en la estufa de secado.
PASO 5: Transcurridas cuatro horas de secado, pesar las probetas e introducirlas
nuevamente a un proceso de secado, hasta obtener masa constante.
Medir nuevamente la probeta y calcular las densidades:
a) Densidad anhidra (gramos por centímetro cúbico) mediante la fórmula:
P0 = M0 / V0
En que:
M0 = es la masa, (en gramos) de la probeta en la condición anhidra
V0 = es el volumen (centímetros cúbicos) de la probeta en condición
anhidra.
b) La densidad básica (gramos por centímetro cúbico) dada por la fórmula:
Pb = M0 / Vv
En que:
M0 = es la masa (gramos) de la probeta en la condición anhidra
Vv = es el volumen (centímetros cúbicos) de la probeta en estado verde
• Metodología de la entrega de Resultados de ensayos de Densidad:
Los valores numéricos de los resultados del ensayo de densidad se dividieron en:
a) Tabla de información general del material analizado el laboratorio, cuyo
datos corresponden a la cantidad de trozas ensayadas, número de probetas
obtenidas de cada troza y los porcentajes de materiales que se ensayaron versus
los que se rechazaron. Cabe mencionar que este material se rechazo debido a
que no cumplía con la norma, ya sea, por presencia de nudos, pudrición o
simplemente las dimensiones medidas variaban más allá de un +-5% que eran las
requeridas para efectuar los ensayos.
b) Conjunto de tres tablas, que entregan información de la densidad anhidra y
densidad básica de la troza, analizada en forma transversal (de corteza a corteza),
en la base, centro y copa del árbol. Cada tabla es acompañada de un gráfico que
tiene por finalidad mostrar la variación de las densidades para cada vigueta que
conforma la troza.
c) Tabla resumen de las densidades calculadas, haciendo el análisis de
corteza a corteza, posterior a ésta una ilustración que muestra en forma práctica la
variación que experimentan las densidades en la base, centro y copa del árbol.
d) Tabla que entrega información de las densidades de la troza analizada en
forma longitudinal (a lo largo del árbol), con los cuales se obtuvieron las
densidades promedios por sección y por último sé calculo (como promedio
ponderado de valores) el valor de la densidad anhidra y la densidad básica
representativa del árbol. Cada tabla acompañada de su respectivo gráfico, que
ilustra la manera en que varía la densidad anhidra y la densidad básica, para cada
vigueta de la troza.
e) Para finalizar, con el cálculo de densidades, se entrega una tabla que
muestra el resumen de los valores de densidad anhidra y densidad básica, para
cada troza de árbol que se ensayó.
f) A modo de comparar los datos obtenidos en laboratorio con los que se
encuentran en bibliografías referentes a la madera Lenga, se agrega una tabla
que nos muestra los valores bibliográficos de las densidades estudiadas, se puede
observar que los valores obtenidos son bastante similares a los de las fuentes
citadas, lo que implica un minucioso trabajo de laboratorio basado en las Normas
Chilenas: NCh 176/1 Of 84, NCH 176/2 Of 86 y NCh 176/3 Of 84, las que se
encuentran al final de este trabajo como anexos.
NOTA: Este procedimiento es válido para todas las trozas que se analizaron, para este
ensayo puntual fueron 4 trozas.
4.1.2 ENSAYO DE CONTRACCIÓN RADIAL
• Equipo utilizado en Ensayo de Contracción Radial:
Los equipos utilizados para obtener la contracción radial de la madera, son los mismos
que se emplearon para el calculo de densidades.
• Principio Básico del Ensayo de Contracción Radial:
El ensayo consiste en medir los espesores
de cada probeta en estado verde y estado
anhidro, para posteriormente calcular el
porcentaje de variación de estas medidas,
el que corresponderá a la contracción que
experimenta la madera.
• Procedimiento del Ensayo de Contracción Realizado en Laboratorio:
Para calcular la contracción de la madera se utilizaron las mismas probetas descritas en
el punto anterior, vale decir, luego del cálculo de densidad se procede a calcular la
contracción mediante la fórmula:
Donde:
C max = contracción (en porcentaje).
E max = espesor de la probeta en estado verde.
E o = espesor de la probeta en estado anhidro.
• Metodología de la entrega de resultados del Ensayo de Contracción Radial:
Los valores numéricos de los resultados del ensayo de densidad se dividieron en:
a) Conjunto de cuatro tablas que entregan información de la contracción de la
troza dividida en viguetas, acompañadas con sus respectivos gráficos que indican
la manera en que varia la contracción dependiendo de la ubicación de la vigueta
en la troza del árbol analizado.
b) Tabla que agrupa los datos explicados en el punta a)
c) Tabla con valores bibliográficos de contracción, con el fin de comparar
datos que se obtuvieron en el laboratorio.
NOTA: Este procedimiento es válido para todas las trozas que se analizaron, para este
ensayo puntual fueron 4 trozas.
4.2 METODOLOGÍA DE ENSAYOS MECÁNICOS
Se obtuvieron los valores de las siguientes propiedades mecánicas: Compresión Paralela
a la Fibra y la Flexión Estática, para un cierto número de trozas de Lenga, donde la
metodología de ensayo y los procedimientos de cálculo se obtuvieron de acuerdo a las
normas Nch 973 of.86 y Nch 987 of.86 respectivamente, cabe destacar que las
propiedades se determinaron en estado verde. Como complemento para la facilitación del
estudio se utilizó la Ley de Hooke, la cual entrega información sobre el límite de
proporcionalidad, el estado plástico y el estado elástico del material en estudio, facilitando
análisis de los resultados.
ILUSTRACION 4.2.1 Gráfico Ley de Hooke
4.2.1 ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA A LAS FIBRAS
• Equipo Utilizado en Ensayo de Compresión Paralela:
FOTOGRAFIA DEL EQUIPO DESCRIPCION DEL EQUIPO
FOTO 4.2.1
Nombre: Máquina utilizada para los
ensayos de Compresión y Flexión.
Marca: BRAINARD KILMAN
Area pistón: 56,74 SQ.IN
Carga Máxima: 500.000 lbs
FOTO 4.2.2
Nombre: Reloj Comparador
Marca: STARETT
Precisión: 0.01mm
N° Serie/Tipo: 25 - 611
FOTO 4.2.3
Nombre: Probeta de Lenga que será
utilizada para ser ensayada a la
flexión, con dimensiones: 5x5x20 cms.
• Principio Básico del Ensayo de Compresión Paralela a las Fibras
En resumen este método se basa en
aplicar, sobre una sección transversal
extrema de la probeta, una carga
continua de dirección paralela a las fibras
de la madera, midiendo las
deformaciones producidas por la
aplicación de dicha carga hasta llegar al
punto de falla de la probeta.
• Procedimiento realizado en Laboratorio para el Ensayo de Compresión:
PASO 1: Selección y cortes del fuste en el aserradero, con el objeto de obtener una
troza.
PASO 2: Identificación y división de la troza en viguetas.
PASO 3: Subdivisión de viguetas y obtención de las probetas de dimensión de 2x2x8
pulgadas.
PASO 4: Preparar la probeta para el ensayo de compresión:
1) Insertar un extensómetro en la parte central de la probeta.
2) Insertar un punto de tope en el extremo final del extensómetro.
PASO 5: Introducción de la probeta en la máquina de ensayo y aplicación de la carga
a velocidad constante, registrando los datos de carga y deformación.
PASO 6: Después del ensayo, extraer de las cercanías de la zona de falla de la
probeta, una muestra de 25 mm de longitud y de la misma sección
transversal de la probeta, a fin de determinar en ella el contenido de
humedad mediante el procedimiento indicado en Nch 176/1.
PASO 7: Con las cargas y las deformaciones, dibujar un gráfico carga (ordenada)
versus deformación (abscisa) en el cual se determina el límite de
proporcionalidad de la curva y determinar para cada probeta:
a) la tensión de compresión paralela en el límite de proporcionalidad,
mediante la fórmula:
Fc,lp = Plp / (ā * ē )
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
b) la tensión máxima o de rotura de compresión paralela, mediante la
fórmula:
Rc = Q / (ā * ē )
En que:
Q = carga máxima aplicada
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
c) el módulo de elasticidad de compresión paralela, Ec, mediante la
fórmula:
Ec = (Plp * L) / (δlp * ā * ē)
En que:
L = tramo central de la probeta, de 150 mm de longitud, en el cual se han
medido las deformaciones.
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
• Metodología en la entrega de Resultados de ensayos de Compresión Paralela:
Los valores numéricos de los resultados del ensayo de compresión paralela se dividieron
en:
1) Resultado Compresión Paralela – Tensión de Rotura:
a) Tabla de información general del material analizado el laboratorio, cuyo
datos corresponden a la cantidad de trozas ensayadas, número de probetas
obtenidas de cada troza y los porcentajes de materiales que se ensayaron versus
los que se rechazaron. Cabe mencionar que este material se rechazo debido a
que no cumplía con la norma, ya sea, por presencia de nudos, pudrición o
simplemente las dimensiones medidas variaban más allá de un +-5% que eran las
requeridas para efectuar los ensayos.
b) Tablas con los valores promedios de Tensión de Rotura para cada trozas
ensayada en forma individual.
c) Tabla resumen de los valores promedios de Tensión de Rotura para el
conjunto de trozas ensayadas.
d) Ejemplo ilustrativo para obtener el módulo de elástico de manera analítica y
de manera práctica.
2) Resultado Compresión Paralela – Tensión de Rotura y Módulo Elástico.
a) Tabla de información general del material analizado el laboratorio, cuyo
datos corresponden a la cantidad de trozas ensayadas, número de probetas
obtenidas de cada troza y los porcentajes de materiales que se ensayaron versus
los que se rechazaron.
b) Tabla con los valores promedios del módulo de elasticidad y la tensión de
rotura, agrupando la información, por viguetas obtenidas de la troza.
c) Tabla con el resumen del valor numérico del módulo elástico obtenido en
laboratorio, luego de efectuar los ensayos de compresión paralela.
4.2.2 ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
• Equipo Utilizado en el Ensayo de Flexión Estática:
FOTOGRAFIA DEL EQUIPO DESCRIPCION DEL EQUIPO
FOTO 4.2.4
Nombre: Máquina utilizada para los
ensayos de Compresión y Flexión.
Marca: BRAINARD KILMAN
Area pistón: 56,74 SQ.IN
Carga Máxima: 500.000 lbs
FOTO 4.2.5
Nombre: Reloj Comparador
Marca: STARETT
Precisión: 0.01mm
N° Serie/Tipo: 25 - 611
FOTO 4.2.6
Nombre: Accesorios para el ensayo de
Flexión. (perfil de acero)
FOTO 4.2.7
Nombre: Cabezal metálico que es
utilizado para transmitir la carga en el
ensayo de Flexión.
FOTO 4.2.8
Nombre: Probeta de Lenga que será
utilizada para ser ensayada a la
flexión.
• Principio Básico de Ensayo de Flexión Estática
El método se basa en aplicar una carga
continua, a una velocidad constante, en
la mitad de la luz de la probeta,
midiendo las deformaciones producidas
por la aplicación de dicha carga hasta
llegar al punto de rotura de la probeta .
• Procedimiento realizado en Laboratorio para el ensayo de Flexión:
PASO 1: Selección y cortes del fuste en el aserradero, con el objeto de obtener una
troza.
PASO 2: Identificación y división de la troza en viguetas.
PASO 3: Subdivisión de viguetas y obtención de las probetas de dimensión de
5x5x76 cms.
PASO 4: Preparar la probeta, siguiendo los pasos siguientes:
1) Medir el ancho y la altura de la probeta en el centro de su longitud.
2) utilizar una luz L de ensayo de 700 mm y aplicar la carga en el centro de
la luz.
3) Apoyar la probeta de tal manera que sus extremos sean capaces de
seguir libremente los efectos de la deflexión y que en ellos no se origine
roce u otra solicitación que sea ajena a la flexión.
PASO 5: Prepara los accesorios de la máquina:
1) Usar como elemento de carga un cabezal de madera dura o de metal.
2) Colocar la probeta sobre los apoyos de modo que la carga sea aplicada
en el plano tangencial mas cercano a la médula.
PASO 6: Aplicar la carga en forma continua con una velocidad de ensayo de 2.5
mm/min no variando mas allá de un 25%.
PASO 7: Medir la deflexión producida en la mitad de la luz y anotar la carga máxima,
obtenida durante el ensayo de la probeta.
PASO 8: Después del ensayo, extraer las cercanías de la zona de falla de la probeta,
una muestra de 25 mm de longitud y de la misma sección transversal de la
probeta, a fin de determinar en ella el contenido de humedad mediante el
procedimiento indicado en Nch 176/1.
PASO 9: Con las cargas y las deflexiones, dibujar un gráfico carga versus
deformación en el cual se determina el limite de proporcionalidad y
determinar para cada probeta:
a) la tensión unitaria de flexión en el límite de proporcionalidad, flp, mediante
la fórmula:
flp= (3*Plp*L)/(2*b*h2)
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
L = luz de ensayo
b = ancho de la probeta
h = altura de la probeta
b) el módulo de rotura a la flexión, Rf, mediante la fórmula:
Rf= (3*Q*L)/(2*b*h2)
En que:
Q = carga máxima obtenida
L, b, h = ídem párrafo anterior
c) el módulo de elasticidad a la flexión, Ef, mediante la fórmula:
Ef= (Plp*L3)/(4*δlp*b*h3)
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
δlp = deflexión en el límite de proporcionalidad
L, b, h = ídem párrafo anterior
• Metodología en la entrega de Resultados del Ensayo de Flexión Estática:
Los valores numéricos de los resultados del ensayo de compresión paralela se dividieron
en:
a) Tabla de información general del material analizado el laboratorio, cuyo
datos corresponden a la cantidad de trozas ensayadas, número de probetas
obtenidas de cada troza y los porcentajes de materiales que se ensayaron versus
los que se rechazaron.
b) Tabla con valores promedios de tensión y módulo elástico a la flexión de la
troza dividida en viguetas, en sentido longitudinal del árbol.
c) Conjunto de tres tablas que indican valores promedios de tensión y módulo
elástico a la flexión analizando la troza en forma transversal (de corteza a corteza)
en base, centro y copa del árbol.
c) Ilustración de los valores obtenidos en el punto 3)
e) Tabla con valores numéricos promedios de los ensayos mecánicos,
agrupando todas las trozas ensayadas.
f) A modo de comparar los datos obtenidos en laboratorio con los que se
encuentran en bibliografías, se agregan dos tablas que nos muestran los valores
bibliográficos de tensión de rotura y módulo elástico a la compresión y módulo
elástico a la flexión.
Características y propiedades de la Lenga.
49
5 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS 5.1 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE DENSIDAD:
TABLA 5.1.1 Información General del Material Analizado en Laboratorio
TROZA PROBETAS OBTENIDAS (unidades)
MATERIAL ENSAYADO
(%)
MATERIAL RECHAZADO
(%) 1 784 83.42 16.58 2 735 83.13 16.87 3 735 83.17 16.33 4 869 85.00 15.00
TROZA 1: Analizada en forma transversal (de corteza a corteza)
TABLA 5.1.2 Densidades Promedio Base de la Troza 1
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETA N°
m0 (gr.) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr.) Vv (cm3) Pb= m0/Vv 1.1.1 23.44 47.46 0.494 23.44 52.74 0.444 2.1.1 25.44 47.66 0.534 24.37 53.41 0.456 3.1.1 24.09 46.06 0.523 25.37 52.46 0.484 4.1.1 25.37 45.63 0.556 26.17 49.81 0.525 5.1.1 21.14 39.58 0.534 21.14 42.98 0.492 6.1.2 26.17 45.65 0.573 25.39 51.06 0.497 7.1.2 25.39 46.82 0.542 25.44 53.90 0.472 8.1.1 23.05 45.19 0.510 24.09 53.09 0.454 9.1.1 24.37 48.61 0.501 23.05 50.87 0.453
GRAFICO 5.1.1
DENSIDA D A NHIDRA Y DENSIDA D BA SIC A DE C ORT EZ A A C ORT EZ A EN L A BA SE, T ROZ A 1
0.494
0.5340.523
0.5560.534
0.573
0.542
0.510 0.501
0.4440.456
0.484
0.525
0.492 0.4970.472
0.454 0.453
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9V IGUET A S
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
50
TABLA 5.1.3 Densidades Promedio Centro de la Troza 1
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN°
m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv 1.1.15 23.17 46.00 0.504 23.17 52.72 0.440 2.1.15 22.75 46.34 0.491 22.75 52.02 0.437 3.1.15 25.05 47.44 0.528 21.93 49.57 0.442 4.1.15 21.93 43.99 0.499 24.19 52.12 0.464 5.1.15 24.19 45.46 0.534 26.17 52.22 0.501 6.1.15 26.17 48.58 0.539 25.05 50.73 0.494 7.1.15 25.64 51.84 0.495 21.01 45.13 0.466 8.1.15 22.62 46.11 0.491 25.64 57.44 0.446 9.1.15 21.01 43.09 0.488 22.62 50.69 0.446
GRAFICO 5.1.2
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN EL CENTRO, TROZA 1
0.5040.491
0.499
0.534 0.539
0.495 0.491 0.488
0.440 0.437 0.442
0.464
0.5010.494
0.4660.446 0.446
0.528
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
51
TABLA 5.1.4 Densidades Promedio Copa de la Troza 1
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
1.1.29 24.32 50.02 0.486 24.32 55.20 0.441 2.1.29 22.39 45.50 0.492 22.39 50.40 0.444 3.1.29 25.5 49.38 0.516 25.5 58.04 0.439 4.1.29 21.7 42.91 0.506 21.7 46.14 0.470 5.1.28 26.14 46.05 0.568 26.14 50.58 0.517 6.1.28 25.92 51.07 0.508 25.92 55.76 0.465 7.1.29 24.6 50.38 0.488 24.6 55.44 0.444 8.1.29 25.60 53.37 0.480 25.60 58.80 0.435
GRAFICO 5.1.3
DENSIDAD ANHIDRA Y DENISIDA BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN LA COPA, TROZA 1
0.486 0.492
0.5160.506
0.568
0.5080.488 0.480
0.441 0.444 0.439
0.517
0.4650.444 0.435
0.47
0.4
0.44
0.48
0.52
0.56
0.6
1 2 3 4 5 6 7 8
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
52
TABLA 5.1.5 Densidad Promedio de Corteza a corteza de la Troza 1
SECTOR DE LA TROZA
DENSIDAD ANHIDRA PROMEDIO
(gr/cm3)
DENSIDAD BASICA PROMEDIO
(gr/cm3) Base de la troza 0.530 0.475
Centro de la troza 0.508 0.460 Copa de la troza 0.505 0.457
ILUSTRACION 5.1.1 Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica, Troza 1
Copa de la troza: Densidad anhidra: 0.505 (gr/cm3) Densidad básica: 0.457 (gr/cm3)
Centro de la troza Densidad anhidra: 0.508 (gr/cm3) Densidad básica: 0.460 (gr/cm3)
Base de la troza Densidad anhidra: 0.530 (gr/cm3) Densidad básica: 0.475 (gr/cm3)
Características y propiedades de la Lenga.
53
TROZA 1: Analizada en forma longitudinal
TABLA 5.1.6 Densidad Promedio de la Troza 1
PROBETADENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3 )
DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO (gr/cm3 )
DENSIDAD BASICA (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA
PROMEDIO (gr/cm3 )
1.1 0.505 0.448 1.2 0.505 0.442 1.3 0.509
0.506 0.449
0.446
2.1 0.494 0.446 2.2 0.499 0.445 2.3 0.482
0.492 0.394
0.428
3.1 0.513 0.450 3.2 0.519 0.443 3.3 0.506
0.513 0.451
0.448
4.1 0.528 0.468 4.2 0.524 0.454 4.3 0.529
0.527 0.544
0.489
5.1 0.556 0.501 5.2 0.545 0.510 5.3 0.531
0.544 0.478
0.496
6.1 0.530 0.492 6.2 0.518 0.472 6.3 0.538
0.529 0.493
0.486
7.1 0.502 0.440 7.2 0.521 0.464 7.3 0.518
0.514 0.461
0.455
8.1 0.515 0.450 8.2 0.487 0.434 8.3 0.503
0.502 0.457
0.447
9.1 0.493 0.460 9.2 0.487 0.448 9.3 0.484
0.488 0.462
0.456
DENSIDADES PROMEDIOS (gr/cm3 ) 0.513 0.461
Características y propiedades de la Lenga.
54
GRAFICO 5.1.4
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA PROMEDIO DE LA TROZA 1
0.5060.492
0.5130.527
0.5440.529
0.5140.502
0.488
0.4460.428
0.448
0.489 0.496 0.486
0.455 0.447 0.456
0.420.440.460.480.5
0.520.540.56
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
55
TROZA 2: Analizada en forma transversal (de corteza a corteza)
TABLA 5.1.7 Densidades Promedio Base de la Troza 2
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
1.1.2 29.6 55.64 0.532 29.6 63.98 0.463 2.1.2 31.37 58.09 0.540 31.37 65.26 0.481 3.1.2 30.8 59.37 0.519 30.8 65.79 0.468 4.1.2 33.89 63.26 0.536 33.89 67.56 0.502 5.1.2 33.97 63.29 0.537 33.97 67.89 0.500 6.1.2 34.39 62.25 0.552 34.39 65.60 0.524 7.1.3 35.66 57.03 0.625 35.66 60.54 0.589 8.1.4 33.32 59.69 0.558 33.32 63.75 0.523 9.1.3 32.68 61.82 0.529 32.68 64.52 0.506
10.1.5 33.9 66.41 0.510 33.9 69.34 0.489
GRAFICO 5.1.5
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN LA BASE, TROZA 2
0.532 0.5400.519
0.536 0.5370.552
0.625
0.558
0.5290.510
0.4630.481
0.468
0.502 0.5000.524
0.589
0.5230.506
0.489
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
0.640
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
V IGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
56
TABLA 5.1.8 Densidades Promedio Centro de la Troza 2
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
1.1.15 28.77 53.51 0.538 28.77 61.33 0.469 2.1.15 30.65 57.54 0.533 30.65 63.58 0.482 3.1.15 29.37 53.90 0.545 29.37 61.19 0.480 4.1.14 31.15 56.43 0.552 31.15 60.82 0.512 5.1.16 30.72 54.60 0.563 30.72 60.07 0.511 6.1.15 32.01 57.81 0.554 32.01 62.50 0.512 7.1.15 30.32 55.88 0.543 30.32 58.97 0.514 8.1.14 31.5 58.90 0.535 31.5 63.77 0.494 9.1.15 31.69 58.16 0.545 31.69 60.66 0.522 10.1.15 32.64 61.85 0.528 32.64 66.84 0.488
GRAFICO 5.1.6
DENSIDAD ANHIDRA Y BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN EL CENTRO, TROZA 2
0.538 0.5330.545 0.552
0.563 0.5540.543 0.535
0.5450.528
0.4690.482 0.480
0.512 0.511 0.512 0.5140.494
0.522
0.488
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
V IGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
57
TABLA 5.1.9 Densidades Promedio Copa de la Troza 2
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
1.1.2 31.17 59.32 0.525 31.17 66.49 0.469 2.1.2 30.7 57.40 0.535 30.7 64.42 0.477 3.1.2 30.89 56.06 0.551 30.89 61.67 0.501 4.1.2 29.83 57.27 0.521 29.83 62.47 0.477 5.1.2 30.49 54.28 0.562 30.49 59.26 0.515 7.1.3 30.82 54.57 0.565 30.82 58.16 0.530 8.1.4 32.53 58.64 0.555 32.53 62.41 0.521 9.1.3 30.83 58.69 0.525 30.83 61.39 0.502
10.1.5 34.85 66.34 0.525 34.85 69.86 0.499
GRAFICO 5.1.7
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN LA COPA, TROZA 2
0.525 0.5350.551
0.521
0.562 0.565 0.555
0.525 0.525
0.469 0.4770.501
0.477
0.5150.530 0.521
0.502 0.499
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
58
TABLA 5.1.10 Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 2
SECTOR DE LA TTROZA
DENSIDAD ANHIDRA PROMEDIO
gr/cm3
DENSIDAD BASICA PROMEDIO
gr/cm3 Base de la troza 0.544 0.504
Centro de la troza 0.544 0.499 Copa de la troza 0.540 0.499
ILUSTRACION 5.1.2 Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica, troza 2
Copa de la troza Densidad anhidra: 0.540 (gr/cm3) Densidad básica: 0.499 (gr/cm3)
Centro de la troza Densidad anhidra: 0.544 (gr/cm3) Densidad básica:0.499 (gr/cm3)
Base de la troza Densidad anhidra: 0.544 (gr/cm3) Densidad básica: 0.504 (gr/cm3)
Características y propiedades de la Lenga.
59
TROZA 2: Analizada en forma longitudinal
TABLA 5.1.11 Densidad Promedio de la Troza 2
PROBETAS N°
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3 )
DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO (gr/cm3 )
DENSIDAD BASICA (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA
PROMEDIO (gr/cm3 )
1.1 0.481 0.412 1.2 0.527 0.470 1.3 0.531
0.513 0.482
0.454
2.1 0.532 0.476 2.2 0.532 0.477 2.3 0.530
0.531 0.479
0.477
3.1 0.529 0.475 3.2 0.532 0.477 3.3 0.533
0.531 0.480
0.477
4.1 0.540 0.491 4.2 0.535 0.488 4.3 0.530
0.535 0.488
0.489
5.1 0.558 0.505 5.2 0.561 0.499 5.3 0.556
0.558 0.511
0.505
6.1 0.555 0.514 6.2 0.564 0.524 6.3 0.578
0.565 0.537
0.525
7.1 0.536 0.530 7.2 0.565 0.528 7.3 0.562
0.554 0.531
0.530
8.1 0.556 0.510 8.2 0.534 0.486 8.3 0.550
0.547 0.511
0.502
9.1 0.539 0.515 9.2 0.549 0.524 9.3 0.555
0.548 0.529
0.523
10.1 0.516 0.487 10.2 0.536 0.503 10.3 0.547
0.533 0.516
0.502
DENSIDADES PROMEDIOS (gr/cm3 ) 0.542 0.498
Características y propiedades de la Lenga.
60
GRAFICO 5.1.8
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA PROMEDIO DE LA TROZA 2
0.5130.531 0.531 0.535
0.558 0.565 0.554 0.547 0.5480.533
0.4540.477 0.477 0.489
0.5050.525 0.530
0.5020.523
0.502
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
61
TROZA 3: Analizada en forma transversal (de corteza a corteza)
TABLA 5.1.12 Densidades Promedio Base de la Troza 3
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETA N° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
2.1.2 24.48 49.38 0.496 24.48 51.73 0.473 3.1.1 31.68 60.40 0.525 31.68 63.04 0.503 4.1.1 32.9 63.66 0.517 32.9 65.09 0.505 5.1.1 34.67 64.04 0.541 34.67 68.88 0.503 6.1.1 34.9 62.97 0.554 34.9 67.53 0.517 7.1.1 32.5 57.16 0.569 32.5 63.77 0.510 8.1.1 33.41 63.10 0.529 33.41 68.61 0.487 9.1.1 32.73 63.06 0.519 32.73 67.37 0.486
10.1.1 31.18 61.17 0.510 31.18 66.45 0.469
GRAFICO 5.1.9
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN LA BASE, TROZA 3
0.4950.513
0.525 0.530
0.5560.540 0.546
0.5240.530
0.477 0.483 0.492 0.495
0.5200.503 0.510
0.4880.483
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
62
TABLA 5.1.13 Densidades Promedio Centro de la Troza 3
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
2.1.15 25.6 54.07 0.473 25.6 56.92 0.450 3.1.15 28.73 59.42 0.483 28.73 61.99 0.463 4.1.15 31.92 64.12 0.498 31.92 65.79 0.485 5.1.15 32.7 64.67 0.506 32.7 68.03 0.481 6.1.17 31.64 59.02 0.536 31.64 62.73 0.504 7.1.15 31.55 60.78 0.519 31.55 65.32 0.483 8.1.15 32.08 60.63 0.529 32.08 65.01 0.493 9.1.15 31.02 61.80 0.502 31.02 66.09 0.469 10.1.14 31.16 61.52 0.507 31.16 66.26 0.470
GRAFICO 5.1.10
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN CENTRO, TROZA 3
0.476
0.5070.498
0.5190.529
0.548
0.5070.493
0.4790.460
0.4800.491 0.488
0.502 0.498
0.4720.462
0.453
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
1 2 3 4 5 6 7 8 9
V IGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
63
TABLA 5.1.14 Densidades Promedio en Copa de la Troza 3
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETAN° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv
2.1.27 26.98 57.03 0.473 26.98 59.19 0.456 3.1.28 28.71 54.96 0.522 28.71 57.52 0.499 4.1.28 32.21 64.53 0.499 32.21 65.11 0.495 5.1.28 32.82 63.31 0.518 32.82 67.66 0.485 6.1.28 33.83 65.46 0.517 33.83 68.91 0.491 7.1.27 38.1 61.86 0.616 38.1 69.11 0.551 8.1.28 31.97 61.32 0.521 31.97 65.85 0.486 9.1.28 30.90 60.46 0.511 30.90 64.74 0.477
GRAFICO 5.1.11
DENSIDA D A NHIDRA Y DENSIDA D BA SIC A DE C ORT EZ A A C ORT EZ A EN L A C OPA , T ROZ A 3
0.473
0.5220.499
0.518 0.517
0.616
0.521 0.511
0.456
0.499 0.495 0.485 0.491
0.551
0.486 0.477
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
0.640
1 2 3 4 5 6 7 8
V IGUET A S
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
64
TABLA 5.1.15 Densidad Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 3
SECTOR DE LA TROZA DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO gr/cm3
DENSIDAD BASICA PROMEDIO
gr/cm3 Base de la troza 0.529 0.495
Centro de la troza 0.506 0.478 Copa de la troza 0.464 0.438
ILUSTRACION 5.1.3 Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica, troza 3
Copa de la troza Densidad anhidra: 0.464 (gr/cm3) Densidad básica: 0.438 (gr/cm3)
Centro de la troza Densidad anhidra: 0.506 (gr/cm3) Densidad básica: 0.478 (gr/cm3)
Base de la troza Densidad anhidra: 0.529 (gr/cm3) Densidad básica: 0.495 (gr/cm3)
Características y propiedades de la Lenga.
65
TROZA 3: Analizada en forma longitudinal
TABLA 5.1.16
Densidad Promedio de la Troza 3
PROBETA DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3)
DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA
PROMEDIO (gr/cm3)
2.1 0.487 0.463 2.2 0.502 0.484 2.3 0.478
0.489 0.462
0.470
3.1 0.520 0.496 3.2 0.524 0.491 3.3 0.518
0.521 0.464
0.484
4.1 0.504 0.497 4.2 0.514 0.493 4.3 0.519
0.513 0.500
0.497
5.1 0.526 0.490 5.2 0.529 0.491 5.3 0.534
0.530 0.492
0.491
6.1 0.535 0.494 6.2 0.541 0.495 6.3 0.525
0.534 0.498
0.496
7.1 0.570 0.514 7.2 0.560 0.512 7.3 0.547
0.559 0.489
0.505
8.1 0.552 0.508 8.2 0.534 0.496 8.3 0.519
0.535 0.493
0.499
9.1 0.530 0.493 9.2 0.517 0.477 9.3 0.480
0.509 0.465
0.478
10.1 0.516 0.471 10.2 0.495 0.454 10.3 0.482
0.498 0.446
0.457
DENSIDADES PROMEDIO (gr/cm3) 0.521 0.486
Características y propiedades de la Lenga.
66
GRAFICO 5.1.12
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA PROMEDIO DE LA TROZA 3
0.4890.521 0.513
0.530 0.5340.559
0.5350.5090.498
0.470 0.484 0.497 0.491 0.496 0.505 0.4990.478
0.457
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
67
TROZA 4: Analizada en forma transversal (de corteza a corteza)
TABLA 5.1.17
Densidades Promedio en Base de la Troza 4
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETA
N° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv 1.1.28 29.65 59.88 0.495 29.65 64.01 0.463 2.1.28 32.64 58.68 0.556 32.64 69.22 0.472 3.1.28 30.98 61.49 0.504 30.98 70.56 0.439 4.1.28 29.65 52.15 0.569 29.65 69.81 0.425 5.1.28 34.27 62.06 0.552 34.27 69.16 0.496 6.1.28 34.18 61.68 0.554 34.18 67.72 0.505 7.1.27 32.77 59.23 0.553 32.77 68.74 0.477 8.1.28 30.98 61.18 0.506 30.98 70.56 0.439 9.1.28 29.65 54.45 0.545 29.65 64.78 0.458
GRAFICO 5.1.13
DENSIDA D A NHIDRA Y DENSIDA D BA SIC A DE C ORT EZ A A C ORT EZ A EN L A BA SE, T ROZ A 4
0.495
0.556
0.504
0.5690.552 0.554 0.553
0.506
0.545
0.463 0.472
0.4390.425
0.496 0.5050.477
0.4390.458
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
V IGUET A S
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
68
TABLA 5.1.18
Densidades Promedio en Centro de la Troza 4
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETA
N° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv 1.1.15 28.77 56.54 0.509 28.77 64.43 0.446 2.1.15 30.65 57.54 0.533 30.65 63.71 0.481 3.1.15 29.37 55.08 0.533 29.37 61.19 0.480 4.1.15 28.77 49.97 0.576 28.77 65.21 0.441 5.1.15 31.98 56.57 0.565 31.98 63.42 0.504 6.1.15 32.01 58.10 0.551 32.01 62.50 0.512 7.1.15 29.28 55.92 0.524 29.28 63.70 0.460 8.1.15 29.37 54.52 0.539 29.37 61.19 0.480 9.1.15 28.77 54.86 0.524 28.77 65.21 0.441
GRAFICO 5.1.14
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN CENTRO, TROZA 4
0.5090.533 0.533
0.576 0.5650.551
0.5240.539
0.524
0.446
0.481 0.480
0.441
0.504 0.512
0.4600.480
0.441
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
V IGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
69
TABLA 5.1.19 Densidades Promedio en Copa de la Troza 4
DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3) DENSIDAD BASICA (gr/cm3) PROBETA
N° m0 (gr) V0 (cm3) Po= m0/V0 m0 (gr) Vv (cm3) Pb= m0/Vv 1.1.1 31.17 57.91 0.538 31.17 67.50 0.462 2.1.1 30.7 57.40 0.535 30.7 64.42 0.477 3.1.1 30.89 55.21 0.559 30.89 63.72 0.485 4.1.1 31.17 51.67 0.603 31.17 68.31 0.456 5.1.1 31.73 55.04 0.576 31.73 63.19 0.502 6.1.1 30.89 56.13 0.550 30.89 64.07 0.482 7.1.1 32.21 55.95 0.576 32.21 65.92 0.489 8.1.1 30.89 54.73 0.564 30.89 63.72 0.485 9.1.1 31.17 55.044 0.566 31.17 67.50 0.462
GRAFICO 5.1.15
DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BASICA DE CORTEZA A CORTEZA EN LA COPA, TROZA 4
0.538 0.5350.559
0.6030.576
0.5500.576 0.5640.566
0.462 0.477 0.4850.456
0.5020.482 0.489 0.485
0.462
0.400
0.440
0.480
0.520
0.560
0.600
0.640
1 2 3 4 5 6 7 8 9
V IGUETAS
DEN
SID
AD
(gr/c
m3)
Características y propiedades de la Lenga.
70
TABLA 5.1.20 Densidades Promedio de Corteza a Corteza de la Troza 4
SECTOR DE LA TROZA DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA PROMEDIO
(gr/cm3) Base de la troza 0.563 0.478
Centro de la troza 0.539 0.472 Copa de la troza 0.537 0.464
ILUSTRACION 5.1.4 Resumen Densidad Anhidra y Densidad Básica, troza 4
Copa de la troza Densidad anhidra: 0.537 (gr/cm3) Densidad básica: 0.464 (gr/cm3)
Centro de la troza Densidad anhidra: 0.539 (gr/cm3) Densidad básica: 0.472 (gr/cm3)
Base de la troza Densidad anhidra: 0.563 gr/cm3 Densidad básica: 0.478 (gr/cm3)
Características y propiedades de la Lenga.
71
TROZA 4: Analizada en forma longitudinal
TABLA 5.1.21
Densidad Promedio de la Troza 4
PROBETA DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3)
DENSIDAD ANHIDRA
PROMEDIO (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA
PROMEDIO (gr/cm3)
1.1 0.500 0.449 1.2 0.528 0.460 1.3 0.522
0.517 0.455
0.455
2.1 0.533 0.462 2.2 0.532 0.468 2.3 0.511
0.526 0.463
0.464
3.1 0.528 0.453 3.2 0.532 0.466 3.3 0.533
0.531 0.468
0.462
4.1 0.565 0.438 4.2 0.533 0.469 4.3 0.529
0.542 0.468
0.458
5.1 0.548 0.483 5.2 0.561 0.511 5.3 0.554
0.554 0.493
0.495
6.1 0.555 0.500 6.2 0.565 0.517 6.3 0.574
0.565 0.521
0.513
7.1 0.533 0.460 7.2 0.505 0.448 7.3 0.545
0.528 0.466
0.458
8.1 0.533 0.453 8.2 0.541 0.453 8.3 0.560
0.545 0.450
0.452
9.1 0.541 0.448 9.2 0.565 0.438 9.3 0.537
0.548 0.438
0.441
DENSIDADES PROMEDIOS (gr/cm3) 0.539 0.466
Características y propiedades de la Lenga.
72
GRAFICO 5.1.16
TABLA 5.1.22 Cuadro de Resumen de Densidades
TROZA N° DENSIDAD ANHIDRA (gr/cm3)
DENSIDAD BASICA (gr/cm3)
1 0.513 0.461 2 0.542 0.498 3 0.521 0.486 4 0.539 0.466
PROMEDIOS 0.529 0.478
TABLA 5.1.23 Datos Bibliográficos de Densidades
PROCEDENCIA DENSIDAD ANHIDRA
gr/cm3 DENSIDAD BASICA
gr/cm3 Corporación de fomento de la Producción 0.522 0.464 Manual de Construcción de la Madera 0.545 0.464 Monografía de la Lenga 0.541 0.464
DE NS IDAD ANHIDR A Y DE NS IDAD BAS IC A PR O M E DIO DE LA T R O Z A 4
0.517 0.526 0.531 0.542 0.554 0.565
0.5280.5450.548
0.455 0.464 0.462 0.458
0.4950.513
0.458 0.4520.4410.440
0.480
0.520
0.560
0.600
1 2 3 4 5 6 7 8 9
V IG UE T ASD
ENSI
DA
D (g
r/cm
3)
Características y propiedades de la Lenga.
73
TABLA 5.1.24 Densidades de Especies Madereras Chilenas
DENSIDAD ( gr/cm3) ESPECIE ANHIDRA BASICA
Alamo 0.367 0.331 Alerce 0.460 0.405 Araucaria 0.565 0.483 Avellano 0.47 0.41 Coigue de Magallanes 0.618 - Eucalytus Globulus 0.800 0.623 Laurel 0.514 0.400
Lenga 0.545 0.464 Lingue 0.596 0.491 Olivillo 0.545 0.448 Pino Oregón 0.412 0.344 Raulí 0.508 0.463 Roble 0.634 0.492 Tepa 0.515 0.418 Tineo 0.696 0.555 Ulmo 0.632 0.537
Fuente: Pérez, V. 1990
Características y propiedades de la Lenga.
74
5.2 RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE CONTRACCIÓN RADIAL
TABLA 5.2.1 Contracción Promedio de la Troza 1
PROBETA CONTRACCION PROMEDIO (%)
PROMEDIO (%)
1.1 4.925 1.2 6.983 1.3 5.710
5.873
2.1 3.832 2.2 7.204 2.3 2.593
4.543
3.1 6.511 3.2 5.239 3.3 5.553
5.767
4.1 5.502 4.2 5.385 4.3 5.334
5.407
5.1 4.416 5.2 5.583 5.3 4.888
4.962
6.1 5.789 6.2 5.634 6.3 7.793
6.405
7.1 5.201 7.2 5.102 7.3 3.675
4.659
8.1 5.557 8.2 3.781 8.3 4.892
4.743
9.1 4.317 9.2 2.378 9.3 1.351
2.682
PROMEDIO TROZA 5.005 (%)
Características y propiedades de la Lenga.
75
GRAFICO 5.2.1
CONTRACCION PROMEDIO DE LA TROZA 1
5.873
4.543
5.767 5.4074.962
6.405
4.659 4.743
2.6822.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9VIGUETAS
CO
NTR
AC
CIO
N (%
)
Características y propiedades de la Lenga.
76
TABLA 5.2.2 Contracción Promedio de la Troza 2
PROBETAS CONTRACCION PROMEDIO (%)
PROMEDIO (%)
1.1 5.509 1.2 6.163 1.3 2.529
4.734
2.1 4.255 2.2 4.181 2.3 3.583
4.006
3.1 4.625 3.2 5.142 3.3 5.145
4.971
4.1 4.712 4.2 4.553 4.3 4.053
4.439
5.1 4.367 5.2 4.779 5.3 3.162
4.103
6.1 2.770 6.2 2.814 6.3 2.572
2.719
7.1 2.449 7.2 2.589 7.3 2.399
2.479
8.1 4.068 8.2 4.339 8.3 3.759
4.055
9.1 2.149 9.2 2.343 9.3 2.371
2.288
10.1 2.724 10.2 2.871 10.3 2.911
2.835
PROMEDIO TROZA (%)
4.07
Características y propiedades de la Lenga.
77
GRAFICO 5.2.2
CONTRACCION PROMEDIO DE LA TROZA 2
4.734
4.006
4.9714.439
4.103
2.7192.479
4.055
2.2882.835
2.0002.5003.0003.5004.0004.5005.0005.500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VIGUETAS
CO
NTR
AC
CIO
N (%
)
Características y propiedades de la Lenga.
78
TABLA 5.2.3 Contracción Promedio de la Troza 3
PROBETA CONTRACCION PROMEDIO %
PROMEDIO %
2.1 1.728 2.2 0.976 2.3 1.022
1.242
3.1 1.509 3.2 2.582 3.3 1.515
1.869
4.1 0.409 4.2 1.531 4.3 1.765
1.235
5.1 3.004 5.2 3.737 5.3 4.358
3.700
6.1 3.122 6.2 4.708 6.3 3.159
3.663
7.1 4.586 7.2 4.543 7.3 4.043
4.391
8.1 2.866 8.2 3.734 8.3 2.814
3.138
9.1 2.168 9.2 2.886 9.3 1.341
2.132
10.1 4.343 10.2 3.241 10.3 3.535
3.706
PROMEDIO TROZA (%) 2.786
Características y propiedades de la Lenga.
79
GRAFICO 5.2.3
CONTRACCION PROM EDIO DE LA TROZA 3
1.242
1.869
1.235
3.700 3.663
4.391
3.138
2.132
3.706
1.0001.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VIGUETAS
CO
NTR
AC
CIO
N (%
)
Características y propiedades de la Lenga.
80
TABLA 5.2.4 Contracción Promedio de la Troza 4
PROBETA CONTRACCION PROMEDIO (%)
PROMEDIO (%)
1.1 1.966 1.2 1.894 1.3 1.075
1.645
2.1 3.994 2.2 0.766 2.3 0.717
1.826
3.1 1.853 3.2 3.994 3.3 2.074
2.640
4.1 4.600 4.2 4.127 4.3 3.630
4.119
5.1 4.223 5.2 4.196 5.3 3.567
3.995
6.1 2.850 6.2 9.769 6.3 2.667
5.095
7.1 6.361 7.2 4.293 7.3 5.598
5.417
8.1 7.103 8.2 7.472 8.3 7.448
7.341
9.1 6.326 9.2 5.985 9.3 6.180
6.164
PROMEDIO TROZA (%) 4.249
Características y propiedades de la Lenga.
81
GRAFICO 5.2.4
TABLA 5.2.5
Contracción Promedio de las Trozas Ensayadas
TROZA N°
CONTRACCION (%)
1 5.005 2 4.070 3 2.786 4 4.249
PROMEDIO 4.028
TABLA 5.2.6 Datos Bibliográficos de Contracción
PROCEDENCIA CONTRACCION (%)
Corporación de Fomento de la Producción 3.3 Monografía de la Lenga 3.3
CONTRACCION PROM EDIO DE LA TROZA 4
1.645 1.8262.640
4.119 3.995
5.095 5.417
7.341
6.164
0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VIGUETAS
CO
NTR
AC
CIO
N (%
)
Características y propiedades de la Lenga.
83
5.3 RESULTADOS ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA
1- VALORES DE LA TENSIÓN DE ROTURA
TABLA 5.3.1 Material Analizado en Laboratorio
TROZA NUMERO TOTAL DE
PROBERTAS PORCENTAJE DE
MATERIAL ENSAYADO
PORCENTAJE MATERIAL
RECHAZADO 1 60 58.00 % 42.00 % 2 31 77.00 % 23.00 % 3 39 74.00 % 26.00 %
TABLA 5.3.2 Valores Promedios de Tensión de Rotura de la Troza 1
VIGUETAS N° CANTIDAD DE PROBETAS
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
1.1 9 201 1.2 7 208 2.1 9 223 2.2 8 222 3.2 2 213
TABLA 5.3.3 Valores Promedios de Tensión de Rotura de la Troza 2
VIGUETAS
N° CANTIDAD DE
PROBETAS TENSION DE ROTURA
(Kg/cm2) 1.1 4 210 2.1 7 212 3.1 7 210 4.1 6 209
TABLA 5.3.4 Valores Promedios de Tensión de Rotura Troza 3
VIGUETAS
N° CANTIDAD DE
PROBETAS TENSION DE ROTURA
(kg/cm2) 1.1 8 220 1.2 9 231 2.1 5 211 2.2 7 203
Características y propiedades de la Lenga.
84
TABLA 5.3.5 Valores Promedio de Tensión de Rotura a la Compresión
TROZA N°
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
1 213 2 210 3 216
PROMEDIO 213
Ejemplo ilustrativo, que explica en forma clara los pasos que se realizaron para la obtención de
los valores del Módulo de Elasticidad de las trozas 4 y 5, por medio de dos formas:
- Analítica
- A través de gráficos.
• Ejemplo en forma analítica
Paso 1: Tabulación de datos de carga – deformación obtenidos en laboratorio, para
ilustrar el ejemplo, se escogió la probeta 2.1.9 de la troza 5
TABLA 5.3.6 Carga – Deformación de Probeta 2.1.9 de la Troza 5
PROBETA
2.1.9 CARGA (lb) DEFORMACION (mm)
2000 0.02 4000 0.05 6000 0.08 8000 0.12 10000 0.21 12000 0.32 14000 0.41 15000 0.49 15200 0.55 15300 0.62 15200 0.68 15100 0.75 15000 0.81 14800 0.87 14700 0.92
Características y propiedades de la Lenga.
85
Paso 2: Confección del gráfico carga – deformación, con los datos anteriormente
obtenidos.
GRAFICO 5.3.1
Paso 3: Cálculo del Módulo de Elasticidad según la siguiente fórmula.
Donde:
Plp= Carga en el límite de proporcionalidad.
L= Tramo central de la probeta.
δlp= Deformación en el límite de proporcionalidad.
a= Promedio de los anchos medidos.
e= Promedio de los espesores medidos.
Luego reemplazando los valores en la fórmula, se obtiene:
Ec = 87.88 (ton/cm2)
C A R G A v /s D E F O R M A C IO N PR O B E T A 2 .1 .9
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
DE FO R M AC IO N (m m )
CA
RG
A (l
b)
Características y propiedades de la Lenga.
86
• Ejemplo a través del gráfico
Paso 1: Tabulación datos carga – deformación, obtenidos del laboratorio. (igual tabla
3.37 del paso 1, ejemplo analítico)
TABLA 5.3.7 Carga – Deformación de Probeta 2.1.9 de la Troza 5
PROBETA 2.1.9
CARGA (lb) DEFORMACION (mm)2000 0.02 4000 0.05 6000 0.08 8000 0.12 10000 0.21 12000 0.32 14000 0.41 15000 0.49 15200 0.55 15300 0.62 15200 0.68 15100 0.75 15000 0.81 14800 0.87 14700 0.92
Paso 2: Confección tabla esfuerzo – deformación unitaria, con los datos del paso anterior.
TABLA 5.3.8 Esfuerzo – Deformación Unitaria de Probeta de la Troza 5
PROBETA 2.1.9
ESFUERZO (kg/cm2)
DEFORMACION UNITARIA
38.41 0.0001 76.82 0.0003
115.23 0.0005 153.64 0.0008 192.05 0.0014 230.46 0.0021 268.87 0.0027 287.11 0.0033 290.95 0.0037 293.83 0.0041 291.91 0.0045 289.99 0.0050 287.11 0.0054 284.23 0.0058 283.27 0.0061
Características y propiedades de la Lenga.
87
Paso 3: Confeccionar gráfico esfuerzo – deformación unitaria, con datos de la tabla
obtenida en el paso 2.
GRAFICO 5.3.2
Paso 4: Cálculo del Módulo de Elasticidad, a través de la pendiente de la curva,
escogiendo dos puntos que se encuentren dentro del límite de proporcionalidad,
para el ejemplo se escogió: (268.87, 0.0027) y (38.41, 0.0001). los que nos
entrega como resultado:
Ec = 88.63 (ton/cm2)
• Cuadro resumen del ejemplo:
TROZA
PROBETA
VALOR TEORICO DEL MODULO DE
ELASTICIDAD (ton/cm2)
VALOR POR MEDIO DE GRAFICOS DEL MODULO DE
ELASTICIDAD (ton/cm2)
5
2.1.9
87.9
88.63
NOTA: El ejemplo ilustrativo fue el método que se llevo a cabo para la obtención del Módulo de Elasticidad, en los ensayos mecánicos de compresión y flexión.
ESFUERZO v/s DEFORMACION UNITARIA PROBETA 2.1.9
050
100150200250300350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
DEFORMACION UNITARIA
ESFU
ERZO
(kg/
cm2)
Características y propiedades de la Lenga.
88
2- VALORES DE LA TENSIÓN DE ROTURA Y EL MÓDULO DE ELASTICIDAD.
TABLA 5.3.9
Material Estudiado en Laboratorio
TROZA
NUMERO TOTAL DE
PROBERTAS
PORCENTAJE DE MATERIAL ENSAYADO
(%)
PORCENTAJE MATERIAL
RECHAZADO (%)
4 192 93.75 6.25
5 145 91.73 8.27
TABLA 5.3.10 Valores Promedios del Módulo de Elasticidad de la Troza 4
CONJUNTO DE PROBETAS N°
MODULO DE ELASTICIDAD (ton/cm2)
2.1 87.77 2.2 87.33 3.1 87.70 3.2 87.05 4.1 85.62 4.2 89.98 5.1 86.49 5.2 88.74 6.1 87.30 6.2 87.97
PROMEDIO 87.59
TABLA 5.3.11 Valores Promedios del Módulo de Elasticidad de la Troza 5
VIGUETA N°
MODULO DE ELASTICIDAD (ton/cm2)
1.1 88.77 1.2 88.67 2.1 88.77 2.2 88.81 3.1 88.81 3.2 89.27 4.1 88.79 4.2 88.51
PROMEDIO 88.80
Características y propiedades de la Lenga.
89
TABLA 5.3.12 Cuadro Resumen de Módulo de Elasticidad a la Compresión
TROZA N° MODULO DE ELASTICIDAD
ton/cm2 4 87.59 5 88.80
PROMEDIO 88.20
5.4 RESULTADOS DEL ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
TABLA 5.4.1 Material Analizado en Laboratorio
TROZA NUMERO TOTAL DE
PROBERTAS PORCENTAJE DE
MATERIAL ENSAYADO
PORCENTAJE MATERIAL
RECHAZADO 1 27 77 23 2 32 67 33 3 32 86 14
TABLA 5.4.2 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad a la Flexión de la Troza 1
PROBETA CANTIDAD DE PROBETAS
FLEXION EN LIMITE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1 3 252 496 80.74 1.2 3 251 499 79.29 1.3 3 258 498 79.18 2.1 1 259 493 75.07 2.2 3 254 493 75.97 3.1 2 252 496 77.13 3.2 3 254 498 79.11 4.1 1 250 495 77.36 4.2 1 251 491 78.40
PROMEDIO 253 495 78.03
Características y propiedades de la Lenga.
90
TABLA 5.4.3 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Base de la Troza 1
PROBETA FLEXION EN LIMITE
DE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1.3 259 493 75.07 1.3.3 261 497 78.51 2.1.3 253 499 80.51 2.2.3 257 497 79.85 3.1.3 254 505 81.49 3.2.3 258 503 81.97
PROMEDIO 257 499 79.57
TABLA 5.4.4
Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Copa de la Troza 1
PROBETA FLEXION EN LIMITE
DE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD(ton/cm2)
1.1.1 254 494 78.91 1.2.1 249 495 77.67 1.3.1 256 495 78.75 2.2.1 251 490 77.11 3.2.1 251 492 76.88 4.1.1 250 495 77.36
PROMEDIO 252 494 77.78
TABLA 5.4.5 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad Centro de la Troza 1
PROBETA FLEXION EN LIMITE
DE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1.2 250 488 77.95 1.2.2 250 497 78.71 1.3.2 257 502 80.29 2.2.2 256 492 75.96 3.1.2 254 497 79.86 3.2.2 253 498 78.48 4.2.2 251 491 78.94
PROMEDIO 253 495 78.60
Características y propiedades de la Lenga.
91
ILUSTRACION 5.4.1 Valor de la Flexión, Tensión de Rotura y el Módulo Elástico, troza 1
Flexión = 252 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 494 (kg/cm2) Módulo Elástico = 77.78 (ton/cm2)
Flexión = 253 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 495 (kg/cm2) Módulo Elástico = 78.6 (ton/cm2)
Flexión = 257 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 499 (kg/cm2) Módulo Elástico = 79.57) ton/cm2)
Características y propiedades de la Lenga.
92
TABLA 5.4.6 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Copa de la Troza 2
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD(ton/cm2)
1.1.1 249 491 76.8 1.2.1 246 488 77.42 2.1.1 246 485 75.47 2.2.1 246 482 74.71 3.2.1 245 483 75.03 4.2.1 250 496 78.21
PROMEDIO 247 488 76.27
TABLA 5.4.7 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Centro de la Troza 2
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD(ton/cm2)
1.1.2 250 493 77.68 1.2.2 252 493 78.71 2.1.2 251 491 78.25 2.2.2 247 490 77.04 4.1.2 249 494 78.56 4.2.2 252 494 78.44
PROMEDIO 250 493 78.11
TABLA 5.4.8
Valor Promedio de Tensiones y Módulo de Elasticidad en Base de la Troza 2
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1.4 254 501 81.24 2.1.4 254 497 79.8 3.1.4 249 492 78.62 3.2.4 251 490 77.97 4.2.4 257 500 80.9
PROMEDIO 253 496 79.71
Características y propiedades de la Lenga.
93
TABLA 5.4.9 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad a la Flexión de la Troza 2
PROBETA CANTIDAD DE PROBETAS
FLEXION EN LIMITE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1 4 252 495 78.63 1.2 3 251 493 78.49 2.1 3 250 491 77.84 2.2 3 248 488 76.64 3.1 2 248 492 77.52 3.2 3 249 489 76.94 4.1 2 251 496 79.18 4.2 4 253 496 79.33
PROMEDIO 250 493 78.07
ILUSTRACION 5.4.2 Valores de Flexión, Tensión de Rotura y Módulo Elástico, troza 2
Flexión = 247 (kg/cm2) Tensión de Rotura = (488 kg/cm2) Módulo Elástico = (76.27 ton/cm2)
Flexión = 250 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 493 (kg/cm2) Módulo Elástico = 78.11 (ton/cm2)
Flexión = 253 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 496 (kg/cm2) Módulo Elástico = 79.71 (ton/cm2)
Características y propiedades de la Lenga.
94
TABLA 5.4.10 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad a la Flexión de la Troza 3
PROBETA
CANTIDAD DE PROBETAS
FLEXION EN LIMITE PROPORCIONALIDAD
(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (Kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD
(ton/cm2) 1.1 4 250 496 78,30 1.2 3 251 496 78,40 2.1 3 249 492 76,60 2.2 4 249 494 76,80 3.1 4 248 493 76,70 3.2 3 247 492 77,40 4.1 4 250 496 78,40 4.2 3 253 497 79,20
PROMEDIO 250 495 77,73
TABLA 5.4.11 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Copa de la Troza 3
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD(ton/cm2)
1.1.1 250 492 76.79 1.2.1 248 491 76.97 2.2.1 248 487 76.1 3.1.1 242 488 75.38 3.2.1 244 489 76.32 4.1.1 249 494 76.7 4.2.1 251 495 78.4
PROMEDIO 247 491 76.67
TABLA 5.4.12 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Centro de la Troza 3
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD (ton/cm2)
1.1.2 248 492 77.08 2.1.2 246 488 75.3 2.2.2 248 492 76.4 3.1.2 246 492 75.2 4.1.2 247 495 77.6 4.2.2 252 496 79.3
PROMEDIO 248 493 76.81
Características y propiedades de la Lenga.
95
TABLA 5.4.13 Valor Promedio de Tensión y Módulo de Elasticidad en Base de la Troza 3
PROBETA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDAD(kg/cm2)
TENSION DE ROTURA (kg/cm2)
MODULO DE ELASTICIDAD(ton/cm2)
1.1.4 253 503 79.54 1.2.4 252 501 79.59 2.1.4 252 499 79.3 2.2.4 251 501 78.7 3.1.4 252 496 79.32 3.2.4 250 495 78.18 4.1.4 254 500 79.9 4.2.4 254 498 79.9
PROMEDIO 252 499 79.3
ILUSTRACION 5.4.3 Valor de Flexión, Tensión de Rotura y Módulo Elástico, troza 3
Flexión = 248 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 493 (kg/cm2) Módulo Elástico = 76.81 (ton/cm2)
Flexión = 252 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 499 (kg/cm2) Módulo Elástico. = 79.3 (ton/cm2)
Flexión = 247 (kg/cm2) Tensión de Rotura = 491 (kg/cm2) Módulo Elástico = 76.67 (ton/cm2)
Características y propiedades de la Lenga.
96
TABLA 5.4.14 Cuadro Resumen de Valores de los Ensayos Mecánicos
TROZA FLEXION EN LIMITE
PROPORCIONALIDADkg/cm2
TENSION DE ROTURA Kg/cm2
MODULO DE ELASTICIDADton/cm2
1 253 495 78.03 2 250 493 78.07 3 250 495 77.73
PROMEDIO 251 494 77.94
TABLA 5.4.15 Datos Bibliográficos de Módulo de Elasticidad y Tensión de Rotura a la Compresión
PROCEDENCIA MODULO DE
ELASTICIDAD ton/cm2
TENSION DE ROTURAKg/cm2
Manual de Cálculo de Construcción en Madera 87.9 216 Manual de Propiedades Físicas y Mecánicas de Maderas Chilenas 84.8 204
Monografía de la Lenga 87.9 216 Manual N° 15 (Tablas de Conversión Mecánica) 87.8 216
TABLA 5.4.16
Datos Bibliográficos de Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión
PROCEDENCIA
FLEXION EN LIMITE PROPORCIONALIDA
D kg/cm2
TENSION DE ROTURA kg/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD
ton/cm2
Monografía de la Lenga 252 497 79,4
Manual nº15 (Tablas de Conversión Mecánica)
253
496
79,2
Manual de Cálculo de Construcción en Madera
252
497
79,4
Manual de Propiedades Físicas y Mecánicas de Maderas Chilenas
237
495
76,6
Características y propiedades de la Lenga.
97
TABLA 5.4.17 Comparación de las Propiedades Mecánicas de la Lenga con otras Especies Madereras
FLEXION COMPRESION PARALELA
ESPECIE TENSIONEN LP kg/cm2
TENSION DE
ROTURAkg/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD
ton/ cm2
TENSION EN LP kg/cm2
TENSION DE
ROTURA kg/cm2
MODULO DE ELASTICIDAD
ton/ cm2
Alamo * 188 353 50.6 78 162 68.5 Alerce 380 649 57.7 293 435 39.7 Araucaria 282 450 83.8 170 230 67.2 Coigue de Magallanes 560 95.9 240 Eucalytus Globulus * 386 778 120.2 242 363 141.6 Laurel 225 392 66 147 189 81.8 Lenga 251 494 77.94 213 88.2 Lingue 294 505 81.5 180 231 100 Olivillo 280 480 77 173 222 96.3 Pino Oregón * 296 451 69.7 144 204 39.7 Raulí 365 579 82.1 196 288 82.7 Roble 359 531 87.7 157 263 110.9 Tepa 256 524 81.9 162 214 85.5 Ulmo 366 663 104.2 184 301 116.1
• Especies Madereras Exóticas
Fuente: Pérez, V. 1990
Características y propiedades de la Lenga.
99
CONCLUSIONES
Como conclusión general y luego de la ejecución de los ensayos, se puede observar que la
madera tiene un comportamiento semejante al de otros materiales utilizados en edificación y
responde claramente a la ley de Hooke, mostrando claramente la diferencia entre su zona
elástica y zona plástica (ver pág. 37 tabla 4.2.1) y teniendo en claro que estos se ven
influenciados por factores tales como tipo de especie, densidad, grado de humedad, etc.
Propiedades Físicas:
Los valores obtenidos de densidad básica: 0.478 gr/cm3, densidad anhidra: 0.529 gr/cm3 y
contracción: 4.028 % son semejantes a los datos que se encuentran en bibliografías referentes
a este tipo de especie maderera, por consiguiente se concluye que rigiéndose a las normas
chilenas se cumplió con uno de los objetivos de la tesis que era ratificar el valor numérico de
estos parámetros.
Un factor importante que no debe dejarse de lado es el contenido de humedad, ya que éste
hace variar el valor de los resultados de las propiedades físicas y mecánicas. Por último, con
respecto a este tema, la densidad es el criterio más satisfactorio para determinar las
características resistentes de la madera, pudiendo emplearse también como elemento de juicio
en la selección de piezas de madera.
Por otro lado, la contracción nos indica un parámetro de la estabilidad dimensional que posee la
pieza de madera.
Luego de ensayar cada probeta, tabular los datos y confeccionar los diferentes gráficos, se
puede concluir que:
• Al analizar las trozas de corteza a corteza, los valores de densidades aumentaban en forma
notoria en la parte central, es decir, en el núcleo del árbol.
• Por otro lado, analizado las trozas de manera longitudinal, las densidades son mayores en
la base y disminuyen a medida que nos acercamos a la copa del árbol.
Características y propiedades de la Lenga.
100
Propiedades Mecánicas:
Al igual que con las propiedades físicas, los datos que se obtuvieron con respecto a este tema
son similares a los encontrados en bibliografía, por lo tanto, se puede afirmar que los ensayos
se realizaron de forma meticulosa de acuerdo a lo especificado en las normas chilenas NCh 973
of.86, NCh 987 of.86.
Las propiedades mecánicas miden la disposición y cualidad que presenta la madera para
soportar solicitaciones. Para el caso de la madera la compresión paralela a las fibras nos
indica su aptitud para ser utilizada como columna, que en comparación con otras especies el
módulo de elasticidad de la Lenga es superior a la del Alerce e inferior a la del Eucaliptos. Por
otro lado, los resultados que arrojaron los ensayos realizados a la flexión entregan una pauta
para que esta madera pueda utilizarse como viga. Es necesario aclarar que estas aptitudes
están muy influenciadas por los defectos que pudiesen encontrarse en la madera, que pueden
reducir la resistencia considerablemente.
La madera es un material anisotrópico, formado por tejidos de fibras de naturaleza muy diversa,
cuya constitución varia con la función biológica que desempeñan. Debido a la forma particular
de crecimiento, las propiedades son muy diferentes según se determinen en el sentido de las
fibras longitudinal o normalmente a ellas, acrecentando todavía esta diferencias la existencia de
nudos.
Con respecto al estudio realizado a la Lenga, se notó claramente que las propiedades físicas y
mecánicas van aumentando a medida que nos acercamos a la base del árbol, por lo tanto, se
recomienda que las piezas a utilizar en diversos sistemas estructurales se extraigan de esta
zona, sobre todo en aquellos usos donde la madera estará sometida a esfuerzos de
compresión, ya que, la Lenga se encuentra ubicada dentro de las especies con mayor
resistencia a la compresión (ver pág. 94, tabla 5.4.17).
Finalmente recomendamos el uso de la madera, como un material que tenga mayor influencia
en la construcción, debido a que causa un menor impacto en el medio ambiente. Es el único
material de construcción que es 100 por ciento renovable.
Características y propiedades de la Lenga.
101
En estos tiempos se observa claramente como esta siendo desplazada la madera como
material de empleo en la construcción, primero por el acero y posteriormente por el hormigón,
materiales hechos por el hombre y sobre los que éste puede intervenir en su proceso de
fabricación para mejorar sus características resistentes. Paralelamente con el desarrollo
tecnológico de estos dos materiales existe un cierto abandono en el estudio de la madera. En
compensación a lo anterior aparece la madera laminada que presenta un comportamiento
excelente frente a ambientes corrosivos, húmedos, incendios, además de ser ligera, lo que
facilita su transporte. Por lo tanto, con los datos que se obtuvieron luego del análisis de la
Lenga se recomienda continuar con un estudio de mayor profundidad acerca de la utilización de
esta especie en la construcción debido a las bondades que presenta.
Características y propiedades de la Lenga.
102
BIBLIOGRAFIA
• Poblete; C. y Hempel; R., EDIFICACION EN MADERA (Sistemas Estructurales en Madera).
Universidad del Bío – Bío. Editorial A. Pinto. Concepción, Chile.
• Pérez; V. 1983. MANUAL DE PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE MADERAS
CHILENAS (Documento de Trabajo N° 47). CONAF/FAO. Santiago, Chile
• Pérez; V. 1990. MANUAL N°13, MANUAL DE CALCULO DE CONSTRUCCIONES EN
MADERA. Segunda Edición. Santiago, Chile.
• Hidalgo; H., Zúñiga; R. y, Pérez; V. 1973.INFORME TECNICO 42: PROPIEDADES
MECANICAS Y ASOCIADAS A LA LENGA PROVENIENTE DE AYSEN. Santiago, Chile.
• INFOR – CONAF, 1998. MONOGRAFIA DE LA LENGA. Santiago, Chile
• INFOR, 2002a). Boletín Estadístico 88. ESTADISTICAS FORESTALES 2002. Santiago,
Chile
• INFOR, 2002b). Boletín Estadístico 89. ESTADISTICAS FORESTALES XII REGION 2002.
Santiago, Chile
• MANUAL Nº 15: TABLAS DE CONVERSION MECANICA Y ELABORACION
Agosto 1987, Santiago de Chile
• www.seruz.gov.ar/recursos
• www.bcforestproducts.com
ANEXO IV
“NORMA CHILENA NCh 973 Of.86”
ANEXO V
“NORMA CHILENA NCh 987 Of.86”
ANEXO VI
“GLOSARIO”
ANEXO I
“Norma Chilena Nch 176/1. Of 84”
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
Norma Chilena Nch 176/1. Of 84
1.- ALCANCE Y CAMPO DE APLICACION
1.1.- Esta norma establece los siguientes métodos para determinar el contenido de humedad de
la madera: método de secado en estufa, método de destilación y método del xilohigrómetro.
1.2.- Esta norma no se aplica a maderas reconstituidas. Esta norma podrá aplicarse a madera
preservadas con las limitaciones indicadas.
2.- DEFINICIONES
• Contenido de humedad: cantidad de agua incluida en la madera, expresadad en
porcentaje de su masa anhidra.
• Estado verde: condición de la madera que tiene un contenido de humedad sobre el punto
de saturación de las fibras.
• Estado anhidro: condición de la madera en la cual se ha eliminado la humedad hasta
obtener masa constante.
3.- METODO DE SECADO EN ESTUFA
3.1.- Este método es aplicable a maderas con cualquier contenido de humedad. Sirve para
determinar el contenido de humedad de lotes de piezas de madera y de probetas destinadas a
ensayados de laboratorio.
3.2.- Procedimiento
3.2.1.- Pesar la probeta con una precisión de 0.5% de su masa. Secar hasta masa constante en
la estufa de secado a una temperatura de 103 +/- 2° C
NOTA: se considera masa constante cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas
efectuadas a un intervalo de 2 a 4 hr según la especie y el tamaño de las probetas, es igual o
menor a 0.5% de la masa de la probeta. En general es suficiente secar durante 24 hr para
lograr masa constante, con excepción de las especies cuya densidad es mayor de 0.65 gr/cm3
que pueden requerir un tiempo mayor.
3.2.2.- Enfriar la probeta hasta temperatura ambiente en un desecador y rápidamente para
evitar variaciones mayores a 0.1% en el contenido de humedad. La precisión de la pesadad
debe ser de 0.1 gr.
3.3.- CALCULO Y EXPRESION DE RESULTADOS
3.3.1.- Calcular el contenido de humedad H, de cada probeta, expresado en porcentaje, con
una aproximación de 0.1% según la fórmula:
H= ((m1 – m2)/m2) * 100
En que:
m1: es la masa, en gramos, de la probeta antes del secado
m2: es la masa, en gramos, de la probeta después del secado
3.3..2.- Calcular el promedio aritmético de los resultados obtenidos para las probetas
individuales e informarlo como el valor promedio del contenido de humedad de las probetas o
del lote. Redondear los resultados al entero porcentual más próximo.
4.- METODO DE DESTILACION
4.1.- Este método se aplica a maderas con cualquier contenido de humedad u cualquier
contenido de sustancias volátiles.
4.2.- Principios
Remoción del agua de la madera mediante un solvente y recolección por condensación en una
trampa de agua, que permite medir su volumen.
4.3.- Aparatos
• Matraz de vidrio, termorresistente para extracción, de 250 ml de capacidad
• Tubo colector, consistente en un tubo graduado de vidrio, con o sin llave, de una capacidad
de 10 ml; las graduaciones mas pequeñas deben ser no mayores de 0.1 ml.
• Refrigerante a reflujo
• Manto calefactor
4.4.- Reactivos
4.4.1.- Solvente, grado analítico (tolueno, xileno, benceno).
4.5.- Preparación de la muestra
Obtener las probetas siguiendo las mismas indicaciones que para el método de secado en
estufa.
Reducir la probeta a astillas, con cuchilla u otro instrumento cortante, teniendo la precaución de
no producir calor, para evitar pérdida de humedad. Efectuar esta operación inmediatamente
antes del ensayo.
4.6.- Procedimiento
4.6.1.- Pesar laa astillas con una precisión de 0.01 gr. Introducirlas en el matraz de extracción,
agregar 100 ml de solvente, armar el aparato y calentar, regulando el calor de modo que el
condensado caiga dentro del tubo colector.
4.6.2.- Continuar destilando, disminuyendo el calor a medida que se realiza el ensayo, hasta
que no se vean gotas de agua en el tubo refrigerante ni en el codo del tubo colector.
4.6.3.-
Aumentar el calor durante algunos minutos si se observan gotas que persisten adheridas al tubo
interior del refrigerante. Enfriar el tubo colector a temperatura ambiente y registrar el volumen de
agua recogida.
4.7.- Cálculos
Calcular el contenido de humedad H, mediante la siguiente fórmula:
H = (v/(m-v)) * 100
En que:
v: volumen de agua recogida, en milílitros
m: masa original de las astillas, en gramos
4.8.- Precisión
Dos determinaciones sobre la misma muestra en condiciones de repetibilidad no deben diferir
en mas de +/- 3% del valor promedio.
5.- METODO DEL XILOHIGROMETRO
5.1.- Este método es aplicable a madera con un contenido de humedad entre 7 y 28% y no
requiere cortar probetas. Sirve para determinar el contenido de humedad de un lote de piezas
de madera. Este método es apto para determinaciones en terreno. Este método no es aplicable
en casos de arbitraje.
5.2.- Principios
Medición de las propiedades eléctricas de piezas de madera, usando un medidor que relaciona
dichas propiedades con el contenido de humedad de la madera.
5.3.- Aparatos
• Xilohigómetro, calibrado para la especie correspondiente y capaz de hacer una medición
individual con un error no mayor de +/- 2% a contenidos de humedad entre 7 y 28%.
• Electrodos, consistentes en agujas cubiertas con material aislante en toda su longitud con
excepción de la punta.
5.4.- Muestras
5.4.1.- Para lotes de piezas de madera
Tomar al azar del lote el número de piezas correspondientes según Nch 44, inspección normal,
nivel de inspección II, general.
5.4.2.- Para piezas individuales
Efectuar las mediciones de humedad con el xilohigrómetro sobre cada una de las piezas.
5.5.- Procedimiento
5.5.1.- Medir el contenido de humedad en áreas exentas de defectos visibles, humedad
superficial y suciedad. Orientar los electrodos en la madera de modo que la línea que une las
puntas esté en la dirección de las fibras, a menos que por el diseño del instrumento se
especifique lo contrario.
5.5.2.- El número de puntos de medición deben ser: dos para piezas de mas de 1,5 m y hasta
2,5 m de largo; tres como mínimo para piezas de mas de 2,5 m y hasta 4 m de largo y cuatro
como mínimo para piezas de mas de 4 m de largo.
5.5.3.- Los puntos en que se efectúen las mediciones deben estar ubicados a una distancia no
menor de 50 cm de cada extremo, equidistantes uno del otro y ubicados en el centro del ancho
de cada cara.
5.5.4.- Insertar los electrodos en forma perpendicular a la superficie y a una profundidad entre ¼
y 1/5 del espesor de la pieza, en el caso de piezas de sección rectangular y entre 1/6 y 1/7 en
piezas circulares.
5.5.5.- Efectuar las correcciones para especies y temperatura cuando corresponda.
5.6.- Cálculos y expresión de resultados
5.6.1.- Calcular el promedio de las mediciones en cada pieza que compone la muestra, para
obtener los valores individuales de contenido de humedad, en porcentaje de masa, redondeado
al 1%.
5.6.2.- Obtener el valor promedio del contenido de humedad del lote, en porcentaje en masa
redondeado al 1%.
DETERMINACION DE LA DENSIDAD
Norma Chilena Nch 176/2. Of 86
1.- ALCANCE
Esta norma establece métodos para determinar la densidad nominal, la densidad básica y la
densidad de referencia de la madera.
2.- DEFINICIONES
Se entiende por densidad al cuociente formado por la masa y el volumen. Debido al carácter
higroscópico de la madera se definen los siguientes tipos de densidad:
• Densidad anhidra: densidad entre la masa y el volumen de la probeta en el estado anhidro.
• Densidad normal: relación entre la masa y el volumen determinados ambos a un contenido
de humedad igual al 12%.
• Densidad básica: relación entre la masa de la probeta en estado anhidro y el volumen de la
probeta en estado verde.
• Densidad nominal: relación entre la masa de la probeta en el estado anhidro y el volumen
de la probeta al contenido de humedad del ensayo. (Generalmente este contenido de
humedad es de 12%).
3.- PRINCIPIOS
Determinación de la masa de la probeta por pesada y de su volumen por medición de sus
dimensiones u otros métodos. Cálculo de la masa por unidad de volumen de la madera.
4.- APARATOS
• Sierra circular
• Balanza capaz de pesar al 0.01 gr
• Instrumento de medición (pie de metro)
• Estufa, para secar madera, regulable a 103 +/- 2°C
5.- PREPARACION DE LAS PROBETAS
a) Cortar las probetas en forma de prismas rectos que tengan una sección cuadrada de 25 mm
de lado y una longitud en la dirección de la fibra de 100 +/- 5 mm. Los anillos de crecimiento
deben ser paralelos a dos caras opuestas.
b) Cuando se trate de determinar la relación entre una característica mecánica y la densidad, se
recomienda que la densidad se determine sobre probetas preparadas para los ensayos
mecánicos en particular o sobre probetas cortadas de ellas, que tengan forma cúbica de 20 mm
de lado.
c) La preparación y número de probetas debe ser según Nch 968. El contenido de humedad se
determina según Nch 176/1. (método de secado en estufa o método de destilación).
NOTA: Puede usarse las mismas probetas para la determinación de humedad, densidad y
contracción.
6.- PROCEDIMIENTO
6.1.- General
Determinar la masa de la probeta con una precisión de 0.01 gr. Determinar el volumen por
algunos de los métodos descritos en el punto 7.
6.2.- Determinación de la densidad anhidra
Secar las probetas gradualmente hasta masa constante, según Nch 176/1, evitando su
deformación y resquebrajamiento. Determinar la masa y el volumen según lo indicado en el
párrafo anterior, una vez enfriadas a temperatura ambiente.
6.3.- Determinación de la densidad básica
Determinar el volumen máximo de la madera al estado verde (lo más cercano posible al
contenido de humedad máxima que corresponde al volteo del árbol), por alguno de los métodos
indicados en capítulo 7. Secar las probetas hasta masa constante y pesar con una precisión de
0.01gr.
6.4.- Determinación de la densidad nominal
Determinar el volumen de la probeta al contenido de humedad de 12%, por alguno de los
métodos indicados en el punto 7. Secar las probetas hasta masa constante y pesar con una
precisión de 0.01gr.
6.5.- Determinación de la densidad de referencia
Determinar la masa y el volumen de la probeta al contenido de humedad H, según lo indicado
en párrafo 6.1.
6.6.- Determinación de la densidad normal
Determinar la masa y el volumen de la probeta al contenido de humedad de 12%, según lo
indicado en párrafo 6.1.
7.- DETERMINACION DEL VOLUMEN
El volumen de la probeta puede determinarse por alguno de los métodos siguientes:
7.1.- Por medición directa
Este método es aplicable a probetas de cualquier tamaño, de forma regular, cuyas esquinas
presenten ángulos rectos, y cuyas superficies sean lisas. Medir la longitud “λ”, el ancho “a” y el
espesor “e”, con una precisión de +/- 0.3%. Efectuar por lo menos tres mediciones en cada
dirección, aunque en probetas pequeñas es suficiente una o dos mediciones.
7.2.- Por inmersión de agua
Estos métodos son aplicables a probetas de forma irregular o de superficie rugosa. La madera
seca debe sellarse previamente sumergiendo la probeta en cera de parafina caliente. En
madera verde no es necesario este sellado. En los siguientes puntos se describen dos métodos
alternativos.
a) Colocar la probeta en un recipiente de volumen conocido y agregar agua hasta llenar el
recipiente. Sacar la probeta del agua y determinar el volumen remanente. El volumen del
recipiente lleno menos el volumen de agua remanente corresponde al volumen de la
probeta.
b) Llenar con agua una probeta hasta una de las graduaciones principales y registrar este
volumen. Colocar la probeta en el cilindro y hundirla con ayuda de una varilla delgada.
Registrar el nuevo volumen. La diferencia entre los dos volúmenes corresponde al volumen
de la probeta.
7.3.- Por inmersión en mercurio
Este método es aplicable a probetas de tamaño reducido, de cualquier forma, densidad y
contenido de humedad. No es necesario sellar la probeta con parafina, excepto si presenta
poros o huecos muy abiertos en los cuales podría quedar atrapado mercurio, provocando una
medición errónea.
El procedimiento empleado es igual al de inmersión en agua.
8.- CALCULO Y EXPRESION DE RESULTADOS
8.1.- La densidad anhidra, P0, de cada probeta, en kilogramos por metro cúbico (o gramos por
centímetro cúbico) está dada por la fórmula:
P0 = M0 / V0
En que:
M0 = es la masa, en kilogramos (o gramos) de la probeta en la condición anhidra
V0 = es el volumen en metros cúbicos (o centímetros cúbicos) de la probeta en la condición
anhidra
8.2.- La densidad básica, Pb, de cada probeta, en kilogramos por metro cúbico (o gramos por
centímetro cúbico) está dada por la fórmula:
Pb = M0 / Vv
En que:
M0 = es la masa, en kilogramos (o gramos) de la probeta en la condición anhidra
Vv = es el volumen en metros cúbicos (o centímetros cúbicos) de la probeta en estado verde
8.3.- La densidad nominal, Pn3, de cada probeta en kilogramos por metro cúbico (o gramos por
centímetro cúbico) está dada por la fórmula:
Pn = M0 / VH
En que:
M0 = es la masa, en kilogramos (o gramos) de la probeta en la condición anhidra
VH = es el volumen en metros cúbicos (o centímetros cúbicos) de la probeta al contenido
de humedad H.
En este caso la medición del volumen se hace generalmente a un contenido de humedad de
12%.
8.4.- La densidad de referencia, PH, de cada probeta en kilogramos por metro cúbico (o gramos
por centímetro cúbico) está dada por la fórmula:
PH = MH / VH
En que:
MH = es la masa, en kilogramos (o gramos) de la probeta al contenido de humedad H
VH = es el volumen en metros cúbicos (o centímetros cúbicos) de la probeta al contenido de
humedad H.
8.5.- La densidad normal, P12, de cada probeta, en kilogramos por metro cúbico (o gramos por
centímetro cúbico) está dada por la fórmula:
P12 = M12 / V12
En que:
M12 = es la masa, en kilogramos (o gramos) de la probeta al contenido de humedad H = 12%
V12 = es el volumen en metros cúbicos (o centímetros cúbicos) de la probeta al contenido de
humedad H=12%.
8.6.- Precisión
Expresar los resultados individuales de cada probeta con una aproximación de 5 kg/m3 (0.005
gr/cm3).
8.7.- Calcular con una precisión de 10 kg/m3 (ó 0.01 gr/cm3) el promedio aritmético de los
resultados obtenidos en las probetas individuales e informar este valor como el promedio de
densidad de las probetas.
DETERMINACION DE LA CONTRACCION RADIAL Y TANGENCIAL
Norma Chilena Nch 176/3. Of 84
1.- Alcance y campo de aplicación
Esta norma establece métodos para determinar la contracción y el colapso lineal, en la dirección
radial, tangencial, y longitudinal de la madera y un procedimiento de cálculo para determinar la
contracción volumétrica.
2.- Principios
Determinación de la disminución de las dimensiones lineales de la madera en la dirección
radial, tangencial y longitudinal, mediante medición de probetas al estado verde, a 18% de
contenido de humedad, a 12% de contenido de humedad y al estado anhídrido.
3.- Definiciones
Contracción normal: disminución de dimensiones que sufre la madera al perder humedad bajo
el punto de saturación de las fibras, expresada como porcentaje de la dimensión de la madera
al estado verde.
Colapso: disminución irregular de dimensiones que sufre la madera de algunas especies al
perder humedad en las primeras etapas de secado sobre el punto de saturación de las fibras,
que se caracteriza por el aplastamiento de las paredes celulares.
Contracción total: suma de la contracción normal más el colapso
Punto de intersección de la contracción: corresponde, en un gráfico de porcentaje de
contracción versus contenido de humedad, al punto en que la prolongación de la porción recta
de la curva de contracción intercepta al eje de las abscisas (0% de contracción).
Coeficiente de contracción: variación de las dimensiones lineales o del volumen, al variar en
1% el contenido de humedad de la madera. Equivale a la pendiente de la porción recta de la
curva de contracción correspondiente.
4.- APARATOS
• Micrómetro con dial, capaz de medir con una precisión de 0.01 mm
• Estufa, para secar madera, regulable a 103 +/- 2°C
• Desecador, provisto de un deshidratante adecuado (cloruro de calcio, ácido sulfúrico)
• Balanza, con precisión de 0.01 gr.
5.- PREPARACION DE LAS PROBETAS
Las probetas deben tener forma de prismas rectangulares, de acción cuadrada de 25 mm por
lado y una longitud en la dirección de la fibra de 100 mm. Los anillos de crecimiento deben ser
paralelos a dos caras opuestas de la probeta.
6.- PROCEDIMIENTO
a) El contenido de humedad inicial de las probetas debe ser aquel correspondiente a la
madera recién cortada.
b) Pesar las probetas al contenido de humedad máxima. Marcar tres puntos en una cara radial
y en una cara tangencial y hacer la medición en cada uno de estos puntos, obteniendo en
cada caso el valor promedio.
c) Acondicionar las probetas a una humedad relativa de 85 +/- 5% y a una temperatura de 25
+/- 2°C, con el objeto de lograr un contenido de humedad cercano a 18%.
d) Pesar y medir las probetas a este contenido de humedad según letra b)
e) Acondicionar las probetas a una humedad relativa de 65 +/- 5% y a una temperatura de 28
+/- 2°C con el objeto de lograr un contenido de humedad cercano a 12%
f) Pesar y medir las probetas a este contenido de humedad según letra b)
g) Reacondicionar probetas en ambiente de vapor saturado (humedad relativa 100 +/- 5%,
temperatura 100 +/-2°C) durante 2 hr., con el objeto de eliminar el posible fenómeno de
colapso.
h) Acondicionar las probetas a una humedad relativa de 65 +/- 5% y a una temperatura de 20
+/- 2°C con el objeto de lograr nuevamente un contenido de humedad cercano a 12%
i) Pesar y medir las probetas a este contenido de humedad según letra b)
j) Secar las probetas a 103 +/- 2°C hasta estado anhídrido
k) Pesar y medir las probetas a este contenido de humedad según letra b)
7.- CALCULO Y EXPRESION DE RESULTADOS
Calcular la contracción y el colapso lineal, en las direcciones tangencial, radial y longitudinal,
mediante las siguientes fórmulas:
a) Ct18 = ((lmax – l18) / lmax) * 100
b) Ct12 = C12AR = ((lmax – l12AR) / lmax) * 100
c) Cn12 = C12DR = ((lmax – l12DR) / lmax) * 100
d) Cnmax = ((lmax – lo) / lmax) * 100
e) Colapso = C12AR - C12DR
f) Ct = Cn + Colapso
Ct18: contracción total a 18% de humedad
Ct12:contracción total a 12% de humedad, la contracción obtenida después del
reacondicionamiento de las probetas
Cnmax: contracción normal máxima, es decir, la contracción de la probeta desde el contenido
máximo de humedad hasta alcanzar el estado anhídrido.
lmax: dimensión de la probeta, en milímetros, al contenido de humedad máximo
l18: dimensión de la probeta, en milímetros, al contenido de humedad de 18%
l12AR: dimensión de la probeta, en milímetros, al contenido de humedad de 12% sin
reacondicionamiento
l0: dimensión de la probeta, en milímetros, en la condición anhídrida
El valor obtenido de la contracción corresponde al de contracción volumétrica y la fórmula
aplicada fue la siguiente:
Cmax = ((emax – eo) / emax) * 100
DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS – ENSAYO DE COMPRESION
PARALELA
Norma Chilena Nch 973. Of 86
1.- ALCANCE
a) Esta norma establece métodos para realizar el ensayo de compresión paralela a las fibras
de la madera.
b) Esta norma establece las propiedades resistentes que se determinan del ensayo de
compresión paralela a las fibras.
c) Esta norma se aplica a probetas libres de defectos con un contenido de humedad superior
al punto de saturación de las fibras (estado verde) y/o a probetas con un contenido de
humedad de 12 +/- 1% (estado seco).
2.- DEFINICIONES
• Límite de proporcionalidad: punto del gráfico carga – deformación, en el cual la curva se
desvía de la línea recta inicial.
• Módulo de elasticidad: medida de la resistencia a la deformación axial de la probeta de
ensayo cuando se la somete a una carga de dirección paralela a las fibras de la madera. Se
determina como la pendiente de la zona lineal del gráfico carga – deformación por debajo
del límite de proporcionalidad.
• Tensión máxima o de rotura: carga máxima por unidad de superficie, soportada por la
probeta cuando de le aplica una carga de compresión, de dirección paralela a las fibras de
la madera.
3.- UNIDADES
Las tensiones y los módulos se deben expresar en Megapascal (Mpa), cuya equivalencia con
otras unidades de presión se incluye en el anexo de esta norma.
4.- RESUMEN DEL METODO
Principio
El método se basa en aplicar, sobre una sección transversal extrema de la probeta, una carga
continua de dirección paralela a las fibras de la madera, midiendo las deformaciones producidas
por la aplicación de dicha carga hasta llegar al punto de falla de la probeta.
5.- CONDICIONES GENERALES PARA LOS ENSAYOS
Las condiciones generales para efectuar los ensayos, en relación con la calibración de
aparatos, extracción y protección de las muestras, preparación de las probetas, ambiente de
ensayo, mediciones y pesadas, se deben ajustar a lo establecido en Nch 969.
6.- APARATOS
a) Máquina de ensayo para compresión, con dispositivo para regular la velocidad de ensayo y
con cabezal rotulado de modo que permita una distribución uniforme de la carga sobre la
probeta.
b) Extensómetro, con sensibilidad de 0.2 mm
c) Aparatos para medir humedad y densidad citados en Nch 176/1 y Nch 176/2.
7.- SELECCIÓN DE MUESTRAS Seleccionar las muestras para ensayos mecánicos de acuerdo a la norma Nch 968.
8.- PROBETAS
a) No deben presentar fallas ni defectos.
b) Las secciones transversales extremas de la probeta deben ser paralelas entre sí y
perpendiculares a su eje longitudinal.
c) La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de sus
caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento.
9.- PROCEDIMIENTO
a) Medir el ancho, a, y el espesor, e, de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella
(ver figura 2).
b) Aplicar la carga en forma continua con una velocidad del cabezal de la máquina de 0.6
mm/min, no variando más allá de un 25%.
c) Medir las deformaciones por compresión paralela, δ, que se producen en el tramo central (L
= 150 mm) de la probeta (ver figura 1).
d) Medir las deformaciones con una precisión de 0.002 mm, para cargas progresivas, con
intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se
obtengan permitan efectuar la determinación del límite de proporcionalidad, P1p, en el
gráfico carga – deformación.
e) Anotar la carga máxima, Q, obtenida durante el ensayo de la probeta.
f) Para obtener resultados uniformes y satisfactorios es necesario que las roturas no se
produzcan en los extremos de la probeta.
g) Después del ensayo, extraer de las cercanías de la zona de falla de la probeta, una muestra
de 25 mm de longitud y de la misma sección transversal de la probeta, a fin de determinar
en ella el contenido de humedad y la densidad mediante el procedimiento indicado en Nch
176/1 y Nch1 76/2.
10.- EXPRESION DE RESULTADOS
a) Con las cargas, P, y las deformaciones, δ, dibujar un gráfico carga (ordenada) versus
deformación (abscisa) en el cual se determina el límite de proporcionalidad de la curva
conjuntamente con la carga, P1P, y la deformación, δ1P, que a él le corresponda.
b) Determinar para cada probeta la tensión de compresión paralela en el límite de
proporcionalidad, fc, lp, mediante la fórmula:
Fc,lp = Plp / (ā * ē )
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
NOTA: En las fórmulas no se señalan unidades con el fin de usar aquellas que mas acomoden
y, posteriormente, hacer las conversiones que se requieran.
c) Determinar para cada probeta la tensión máxima o de rotura de compresión paralela,
mediante la fórmula:
Rc = Q / (ā * ē )
En que:
Q = carga máxima aplicada
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
d) Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad de compresión paralela, Ec,
mediante la fórmula:
Ec = (Plp * L) / (δlp * ā * ē)
En que:
L = tramo central de la probeta, de 150 mm de longitud, en el cual se han medido las
deformaciones.
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
ā = promedio de los anchos medidos
ē = promedio de los espesores medidos
11.- METODO SECUNDARIO
a) Se puede usar este método secundario cuando sólo se dispone de árboles relativamente
pequeños (diámetros menores que 300 mm) y cuando en ellos se dificulta la extracción de
las probetas señaladas en el punto 8, debido a la presencia de fibras torcidas, nudos,
curvaturas u otros defectos similares.
b) Siempre que sea posible se debe usar el método señalado en los puntos 8 y 9, cualquiera
sea el tamaño de los árboles.
c) Probetas
• Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 25 x 25 x 100 mm, medidos con una
precisión de +/ - 0.3%
• No deben presentar fallas ni defectos
• Se deben confeccionar según lo señalado en párrafos 8.3 y 8.4
d) Procedimiento
• Medir el ancho, a, y el espesor, e, de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella.
• Aplicar la carga en la forma señalada en párrafo 9.b)
• Medir las compresiones por compresión paralela, δ, que se producen en el tramo central (L
= 50 mm) de la probeta
• Efectuar las deformaciones de deformación axial, de humedad y de densidad en la forma
señalada en los párrafos 9.d), 9.e), 9.f) y 9.g).
• Anotar la carga máxima, Q, obtenida durante el ensayo de la probeta.
e) Expresión de resultados
• Expresar los resultados en la forma especificada en el punto 10.
FIGURA 1.- Ensayo de compresión paralela a las fibras
FIGURA 2.- Probeta utilizada para el ensayo de compresión paralela a las fibra
ENSAYO DE FLEXION ESTATICA
Norma Chilena Nch 987. Of 86
1.- ALCANCE
1.1.- Esta norma establece el método para realizar el ensayo de flexión estática en la madera.
1.2.- Esta norma establece las propiedades resistentes que se determinan del ensayo de
flexión estática
1.3.- Esta norma se aplica a probetas libres de defectos con un contenido de humedad
superior al punto de saturación de las fibras (estado verde) y/o a probetas con un
contenido de humedad de 12 +/- 1% (estado seco).
2.- DEFINICIONES
2.1.- Límite de proporcionalidad: punto del gráfico carga – deformación, en el cual la carga
se desvía de la línea recta inicial.
2.2.- Módulo de rotura: medida de la máxima capacidad resistente que tiene la probeta de
ensayo para soportar una carga aplicada en forma gradual durante un periodo corto de
tiempo. Es un criterio de resistencia aceptado mundialmente, aún cuando no
corresponde a una tensión real, debido a que la fórmula con la cual él se determina
solamente es válida en la zona elástica.
2.3.- Módulo de elasticidad: medida de la resistencia a la deflexión de la probeta de ensayo
(deformación vertical). El valor determinado en el ensayo de flexión estática incluye la
deflexión debido al cizalle o esfuerzo de corte.
3.- UNIDADES
Las tensiones y los módulos se deben expresar en unidades más convenientes.
4.- RESUMEN DEL METODO
4.1.- Principio
El método se basa en aplicar una carga continua, a una velocidad constante, en la mitad de la
luz de la probeta, midiendo las deformaciones producidas pro la aplicación de dicha carga hasta
llegar al punto de rotura de la probeta.
5.- CONDICIONES GENERALES
Las condiciones generales para efectuar los ensayos, en relación con la calibración de aparatos
extracción y protección de las muestras, preparación de las probetas, ambiente de ensayo,
mediciones y pesadas, se deben ajustar a lo establecido en Nch 969.
6.- APARATOS
6.1.- Máquina de ensayos para flexión
6.2.- Extensómetro, con sensibilidad de 0.01 mm
6.3.- Aparatos para medir humedad y densidad citados en Nch 176/1 y Nch 176/2.
7.- PROBETAS
7.1.- Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 50 x 50 x 760 mm medidas con una
precisión de +/- 3%.
7.2.- No deben presentar fallas ni defectos.
7.3.- La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de
sus caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento.
8.- PROCEDIMIENTO
8.1.- Medir el ancho b y la altura h de la probeta en el centro de su longitud l.
8.2.- Utilizar una luz L de ensayo de 700 mm y aplicar la carga en el centro de la luz.
8.3.- Apoyar la probeta de tal manera que sus extremos sean capaces de seguir libremente
los efectos de la deflexión y que en ellos no se origine roce u otra solicitación que sea
ajena a la flexión.
8.4.- Usar como elemento de carga un cabezal de madera dura o de metal, de la forma y
tamaño que se indican en la figura 1del presente anexo.
8.5.- Colocar la probeta sobre los apoyos de modo que la carga sea aplicada en el plano
tangencial mas cercano a la médula.
8.6.- Aplicar la carga en forma continua con una velocidad de ensayo de 2.5 mm/min no
variando mas allá de un 25%.
8.7.- Medir la deflexión,δ, producida en la mitad de la luz, para cargas progresivas, con
intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se
obtengan permitan efectuar la determinación del límite de proporcionalidad, Plp, en el
gráfico carga – deformación.
8.8.- Medir las deflexiones (δ) con una precisión de 0.01 mm.
8.9.- Anotar la carga máxima, Q, obtenida durante el ensayo de la probeta.
8.10.- Después del ensayo, extraer las cercanías de la zona de falla de la probeta, una muestra
de 25 mm de longitud y de la misma sección transversal de la probeta, a fin de
determinar en ella el contenido de humedad y la densidad mediante el procedimiento
indicado en Nch 176/1 y Nch 176/2.
9.- EXPRESION DE RESULTADOS
9.1.- Con las cargas, P, y las deflexiones, δ, dibujar un gráfico carga (ordenada) versus
deformación (abscisa) en el cual se determina el limite de proporcionalidad de la curva
conjuntamente con la carga, Plp, y la deflexión, δlp, que a él le corresponda.
9.2.- Determinar para cada probeta la tensión unitaria de flexión en el límite de
proporcionalidad, flp, mediante la fórmula:
flp= (3*Plp*L)/(2*b*h2)
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
L = luz de ensayo
b = ancho de la probeta
h = altura de la probeta
9.3.- Determinar para cada probeta el módulo de rotura a la flexión, Rf, mediante la fórmula:
Rf= (3*Q*L)/(2*b*h2)
En que:
Q = carga máxima obtenida
L, b, h = ídem párrafo anterior
9.4.- Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad a la flexión, Ef, mediante la
fórmula:
Ef= (Plp*L3)/(4*δlp*b*h3)
En que:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad
δlp = deflexión en el límite de proporcionalidad
L, b, h = ídem párrafo anterior
10.- METODO SECUNDARIO
10.1.- Se puede usar este método secundario cuando solo se dispone de árboles relativamente
pequeños (diámetros menores que 300 mm) y cuando en ellos se dificulta la extracción de las
probetas señaladas en el punto 7, debido a la presencia de fibras torcidas, nudos, curvaturas u
otros defectos similares.
10.2.- Siempre que sea posible se debe usar el método señalado en los puntos 7 y 8,
cualquiera sea el tamaño de los árboles.
10.3.- Probetas
10.3.1.- Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 25 x 25 x 410 mm medidas con una
precisión de +/- 0.3%.
10.3.2.- No deben presentar fallas ni defectos
10.3.3.- La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de
sus caras opuestas, paralelas a los anillos de crecimiento.
10.4.- Procedimiento
10.4.1.- Medir el ancho b y la altura h de la probeta en el centro de su longitud l.
10.4.2.- Utilizar una luz L de ensayo de 350 mm y aplicar la carga en el centro de la luz.
10.4.3.- Apoyar la probeta en la forma señalada en párrafo 8.3.
10.4.4.- Usar como elemento de carga un cabezal de madera dura de la forma y tamaño que se
indican en figura 1.
10.4.5.- Aplicar la carga sobre la probeta en la forma señalada en párrafo 8.5.
10.4.6.- Aplicar la carga en forma continua con una velocidad de ensayo de 1.3 mm/min no variando mas allá de
un 25%.
10.4.7.- Efectuar las mediciones de deformación de carga, de humedad y de densidad en la
forma señalada en párrafos 8.7; 8.8; 8.9 y 8.10.
10.5.- Expresión de resultados
10.5.1.- Expresar los resultados en la forma especificada en el capítulo 9.
FIGURA N°1: Cabezal metálico utilizo en el ensayo de flexión
FIGURA N°2: Medidas y sección de las probetas que se utilizaron en el ensayo flexión
GLOSARIO
Canto: Superficie plana normal o las caras paralelas entre sí, y al eje longitudinal de una pieza.
Coníferas: Grupo botánico de árboles que, en casi todos los casos, llevan acículas u hojas en
forma de escamas; también se llama así a la madera producida por estos árboles.
Floreado: Corte plano longitudinal, tangente a los anillos de crecimiento. Se conoce también
como “corte tangencial”.
Grieta: Separación de la fibra de la madera que no alcanza a afectar dos caras de una pieza
aserrada o dos puntos opuestos de la superficie de una madera de sección transversal
aproximadamente circular.
Latifoliadas: Se denominan así las especies de árboles que tienen hojas anchas, en contraste
con las coníferas. Su madera se conoce como “madera de frondosas”, independiente de su
contextura.
Leño tardío: Parte mas densa de células mas pequeñas y de formación tardía de un anillo de
crecimiento (leño de verano)
Leño temprano: Parte menos densa de células mas grandes y de formación temprana de un
anillo de crecimiento (leño de primavera).
Nudos: Area de tejido leñoso resultante del desarrollo de una rama, cuyo aspectos y
propiedades mecánicas son diferentes a la madera circundante.
Pudrición: Es la descomposición del tejido leñoso por la acción de hongos xilófagos,
acompañado por un proceso gradual de cambio de características físicas, químicas y
mecánicas.
Troza: Secciones obtenidas por cortes transversales del fuste. Partes del fuste de longitud
variable libres de ramas, obtenidas por cortes transversales.
NOTA: las definiciones mencionadas en este capítulo fueron extraídas de Pérez, V. 1990.
ENTRAR
INDICE
DESCRIPCIÓN
OBJETIVOS
DESCRIPCIÓN GENERAL
PROPIEDADES
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
DESCRIPCION DEL PROYECTO
Dado que la madera es un material formado por fibras orientadas en una misma dirección, es un material anisótropo, es decir que sus propiedades físicas y mecánicas no son constantes en la misma pieza de la especie, si no que varían en función de la dirección en la que se aplique el esfuerzo.
Debido a lo anterior se propone determinar las propiedades físico-mecánicas de la madera Lenga, proveniente de los bosques Magallánicos, y obtener como resultados que ésta madera tenga propiedades físico-mecánicas reales, para ser utilizada como material que soporta esfuerzos en la construcción.
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Determinar las propiedades físicas y mecánicas de la Lenga y la influencia de estas propiedades para utilizarla como material estructural en edificación.
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
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OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Determinación de la densidad:
• Densidad anhidra• Densidad básica
Determinar la Contracción Radial de la Lenga.
Determinar el Módulo de Elasticidad de la Lenga en los ensayos de Compresión y Flexión.
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
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INDICE
ATRAS SIGUIENTE
Nombre común:Lenga
Nombre científico:Nothofagus pumilio
Familia:Fagaceae
Área de dispersión:Desde la VII Región hasta el Cabo de Hornos
DESCRIPCION GENERAL
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DESCRIPCION GENERAL
DESCRIPCION GENERAL
CARACTERÍSTICAS GENERALES
CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
Altura promedio: Desde 4 mt a 35 mt
Diámetro promedio: Hasta 2 mt en la base
Conformidad: Buena
Color albura: Blanco rosada
Color duramen: Castaño rosado
Brillo: Suave
Olor: Ausente
Textura: Fina y homogénea
Grano: Derecho
Veteado: Suave
CARACTERÍSTICAS GENERALES
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Características de la madera :Moderadamente durableFácil de trabajar
Propiedades físicas:Densidad anhidra: 0,529 (gr/cm3)Densidad básica: 0,478 (gr/cm3)Contracción radial: 4,28%Propiedades mecánicas:Tensión de rotura a la compresión: 213 (kg/cm2)Tensión de rotura a la flexión: 494 (kg/cm2)Flexión estática: 251 (kg/cm2)Módulo de elasticidad a la compresión: 88,2 (ton/cm2)Módulo de elasticidad a la flexión: 77,94 (ton/cm2)Aplicaciones y usos:Buena calidad para construccionesCarpintería de obraCarpintería navalPisosMueblesParquets
ATRAS
INDICE
SIGUIENTE
CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA
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PROPIEDADES FISICAS Y PROPIEDADES MECANICAS
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
PROPIEDADES FISICAS
PROPIEDADES MECANICAS
METODOLOGÍA DE LOS ENSAYOS
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
PROCESO DE OBTENCIÓN DE PROBETAS
ENSAYO DE DENSIDAD ANHIDRA YDENSIDAD BÁSICA
ENSAYO DE CONTRACCIÓN RADIAL
ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA A LAS FIBRAS
ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
Ensayos Físicos
Ensayos Mecánicos
Resumen
CONCLUSIONES
Propiedades Físicas
Propiedades Mecánicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
Aplicaciones de la Lenga
Propiedades Físicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
DENSIDAD ANHIDRA
DENSIDAD BASICA
(gr/cm3) (gr/cm3)Ensayos en Laboratorio 0.529 0.478Corporación de fomento de la Producción 0.522 0.464
Monografía de la Lenga 0.541 0.464
PROCEDENCIA
CONTRACCION (%)
Ensayos en Laboratorio 4.02Corporación de Fomento de la Producción 3.3
Monografía de la Lenga 3.3
PROCEDENCIA
Un factor importante que no debe dejarse de lado es el contenido de humedad, ya que éste hace variar el valor de los resultados de las propiedades.
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Propiedades Físicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
La densidad es el criterio más satisfactorio para determinar las características resistentes de la madera, pudiendo emplearse también como elemento de juicio en la selección de piezas de madera.
La contracción nos indica un parámetro de la estabilidad dimensional que posee la pieza de madera.
Luego de ensayar cada probeta, tabular los datos y confeccionar los diferentes gráficos, se puede concluir que:
Al analizar las trozas de corteza a corteza, los valores de densidades aumentaban en forma notoria en la parte central, es decir, en el núcleo del árbol.
Por otro lado, analizado las trozas de manera longitudinal, las densidades son mayores en la base y disminuyen a medida que nos acercamos a la copa del árbol.
Propiedades Físicas
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INDICE
ATRAS SIGUIENTE
Propiedades Mecánicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
MODULO DE ELASTICIDAD
TENSION DE ROTURA
(ton/cm2) (kg/cm2)Ensayos en Laboratorio 88.20 213Manual de Cálculo de 87.9 216
PROCEDENCIA
Módulo de Elasticidad y Tensión de Rotura a la Compresión
FLEXION EN EL LP
TENSION DE ROTURA
MODULO DE ELASTICIDA
(kg/cm2) (kg/cm2) (ton/cm2)Ensayos en Laboratorio 251 494 77.94
Monografía de la Lenga 252 497 79.4
Manual de Cálculo de Construcciónen Madera
Tensiones y Módulo de Elasticidad a la Flexión
PROCEDENCIA
252 497 79.4
Propiedades Mecánicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
Las propiedades mecánicas miden la disposición y cualidad que presenta la madera para soportar solicitaciones. Para el caso de la madera la compresión paralela a las fibras nos indica su aptitud para ser utilizada como columna. Por otro lado, los resultados que arrojaron los ensayos realizados a la flexión entregan una pauta para que esta madera pueda utilizarse como viga. Es necesario aclarar que estas aptitudes están muy influenciadas por los defectos que pudiesen encontrarse en la madera, que pueden reducir la resistencia considerablemente.
Propiedades Mecánicas
Con respecto al estudio realizado a la Lenga, se notó claramente que las propiedades físicas y mecánicas van aumentando a medida que nos acercamos a la base del árbol, por lo tanto, se recomienda que las piezas a utilizar en diversos sistemas estructurales se extraigan de esta zona, sobre todo en aquellos usos donde la madera estará sometida a esfuerzos de compresión, ya que, la Lenga se encuentra ubicada dentro de las especies con mayor resistencia a la compresión
VOLVER
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
Finalmente recomendamos el uso de la madera, como un material que tenga mayor influencia en la construcción, debido a que causa un menor impacto en el medio ambiente. Es el único material de construcción que es 100 por ciento renovable.
Propiedades Mecánicas
En estos tiempos se observa claramente como esta siendo desplazada la madera como material de empleo en la construcción, primero por el acero y posteriormente por el hormigón, materiales hechos por el hombre y sobre los que éste puede intervenir en su proceso de fabricación para mejorar sus características resistentes. Paralelamente con el desarrollo tecnológico de estos dos materiales existe un cierto abandono en el estudio de la madera. En compensación a lo anterior aparece la madera laminada que presenta un comportamiento excelente frente a ambientes corrosivos, húmedos, incendios, además de ser ligera, lo que facilita su transporte. Por lo tanto, con los datos que se obtuvieron luego del análisis de la Lenga se recomienda continuar con un estudio de mayor profundidad acerca de la utilización de esta especie en la construcción debido a las bondades que presenta.
Propiedades Mecánicas
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
PROPIEDADES FISICASNos entregan valores que expresan las características propias de las distintas especies, como por ejemplo: la conductividad, densidad, contenido de humedad, color, olor, durabilidad, contracción, etc,
Densidad de la Madera:La densidad de un cuerpo, es el cuociente formado por la masa y su volumen. La densidad de la madera es el criterio más satisfactorio para determinar sus características resistentes.
Contracción de la Madera:Es una propiedad que frecuentemente no es entendida en forma correcta. Se presenta en dos etapas de la vida de la madera, que son:
Durante el secadoDurante el servicio
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
PROPIEDADES MECANICAS
Son los valores que indican la capacidad de los materiales de resistir fuerzas externas aplicadas, controlándose asi las formas de uso mas adecuadas.
El estudio de ésta tesis se basó principalmente en dos de sus propiedades:
Compresión paralela a la fibra yFlexión de la madera
En ambos ensayos se calculó el Módulo de Elasticidad.
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
VOLVER
APLICACIÓN DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN
INDICE
ATRAS SIGUIENTE
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APLICACIÓN DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN
SISTEMAS ESTRUCTURALES
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TABIQUE LLENO
SISTEMAS DE ENTRAMADO
SISTEMA AMERICANO
SISTEMA BALOOM
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TABIQUE LLENO
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SISTEMA AMERICANO
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SISTEMA BALOOM
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PROCESO DE OBTENCIÓN DE PROBETAS
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PASO 1 PASO 2
PASO 3 PASO 4
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ENSAYO DE DENSIDAD ANHIDRA Y DENSIDAD BÁSICA
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PRINCIPIO BÁSICO
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Este método consiste en someter las probetas a un proceso constante de secado, con el cual se pretende eliminar el máximo contenido de humedad, dejándolas a masa constante, para finalmente obtener así las densidad.
PRINCIPIO BÁSICO
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El ensayo consiste en medir los espesores de cada probeta en estado verde y estado anhidro, para posteriormente calcular el porcentaje de variación de estas medidas, el que corresponderá a la contracción que experimenta la madera.
PRINCIPIO BÁSICO
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En resumen este método se basa en aplicar, sobre una sección transversal extrema de la probeta, una carga continua de direcc ión paralela a las fibras de la madera, midiendo las deformaciones producidas por la aplicación de dicha carga hasta llegar al punto de falla de la probeta.
ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA A LAS FIBRAS
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PRINCIPIO BÁSICO
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El método se basa en aplicar una carga continua, a una velocidad constante, en la mitad de la luz de la probeta, midiendo las deformaciones producidas por la aplicación de dicha carga hasta llegar al punto de rotura de la probeta .
ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
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OBJETIVO GENERAL
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OBJETIVOS
OBJETIVO ESPECIFICO
RESULTADOS
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Material Analizado
MATERIAL ENSAYADO(%)
1 784 83.422 735 83.133 735 83.174 869 85.00
TOTALES 3.123 84.00 (2.623)
TROZA
PROBETAS OBTENIDAS (unidades)
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RESULTADOSResultados de Densidades
DENSIDAD DENSIDADANHIDRA BASICA(gr/cm3) (gr/cm3)
1 0.513 0.4612 0.542 0.4983 0.521 0.4864 0.539 0.466
PROMEDIOS 0.529 0.478
TROZA N°
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RESULTADOS
Resultados de Contracción
TROZA CONTRACCIONN° (%)1 5.0052 4.0703 2.7864 4.249
PROMEDIO 4.028
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RESULTADOSMaterial Analizado
PORCENTAJE DE MATERIAL ENSAYADO
(%)1 60 58.00 2 31 77.00 3 39 74.004 192 93.755 145 91.736 27 777 32 678 32 86
TOTALES 558 78.06
TROZA NUMERO TOTAL DE PROBERTAS
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RESULTADOSResultados de Compresión
TROZA TENSION DE ROTURAN° (kg/cm2)1 2132 2103 216
PROMEDIO 213
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MODULO DE ELASTICIDAD
ton/cm24 87.595 88.80
PROMEDIO 88.20
TROZA N°
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RESULTADOSResultados de Flexión
FLEXION EN LIMITE PROPORCIONALIDAD
TENSION DE ROTURA
MODULO DE ELASTICIDAD
(kg/cm2) (kg/cm2) (ton/cm2)1 253 495 78.032 250 493 78.073 250 495 77.73
PROMEDIO 251 494 77.94
TROZA
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RESULTADOSAnálisis Transversal
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0,512 gr/cm30,465 gr/cm3
86,86 ton/cm276,9 ton/cm2
CopaDensidad Anhidra:Densidad Básica:Modulo Elástico Compresión:Modulo Elástico Flexión:
BaseDensidad Anhidra:Densidad Básica:Modulo Elástico Compresión:Modulo Elástico Flexión:
0,542 gr/cm30,488 gr/cm3
89,08 ton/cm279,53 ton/cm2
CentroDensidad Anhidra:Densidad Básica:Modulo Elástico Compresión:Modulo Elástico Flexión:
0,524 gr/cm30,477 gr/cm3
87,65 ton/cm277,84 ton/cm2
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RESULTADOSAnálisis Longitudinal
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Densidad Anhidra:0.529 gr/cm3
Densidad Básica:0.478 gr/cm3
Contracción: 4.028 %
Módulo Elástico Compresión: 88.2 ton/cm2
Módulo Elástico Flexión: 77.94 ton/cm2
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RESULTADOSComparación con otras Especies Madereras
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FLEXION COMPRESION PARALELA
ESPECIE TENSIONEN LPkg/cm2
TENSIONDE
ROTURAkg/cm2
MODULO DEELASTICIDAD
ton/ cm2
TENSIONEN LPkg/cm2
TENSIONDE
ROTURAkg/cm2
MODULO DEELASTICIDAD
ton/ cm2Alamo * 188 353 50.6 78 162 68.5Alerce 380 649 57.7 293 435 39.7Araucaria 282 450 83.8 170 230 67.2Coigue de Magallanes 560 95.9 240Eucalytus Globulus * 386 778 120.2 242 363 141.6Laurel 225 392 66 147 189 81.8Lenga 251 494 77.94 213 88.2Lingue 294 505 81.5 180 231 100Olivillo 280 480 77 173 222 96.3Pino Oregón * 296 451 69.7 144 204 39.7Raulí 365 579 82.1 196 288 82.7Roble 359 531 87.7 157 263 110.9Tepa 256 524 81.9 162 214 85.5Ulmo 366 663 104.2 184 301 116.1
Ensayos Físicos
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Material Analizado
Resultado de Densidades
Resultado de Contracción
Ensayos Mecánicos
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Material Analizado
Resultado de Compresión
Resultado de Flexión
RESUMEN
Análisis Transversal
Análisis Longitudinal
Comparación Especies Madereras
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FIN
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