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LA MADERA

Introducción:

La madera es un material encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Una vez cortada y secada, la madera se utiliza para muchas y diferentes aplicaciones, ya que es un material muy resistente. Una de ellas es la fabricación de pulpa o pasta, materia prima para hacer papel. Artistas y carpinteros tallan y unen trozos de madera con herramientas especiales para fines prácticos o artísticos. La madera, es también un material de construcción muy importante.

La madera que se utiliza para alimentar el fuego se denomina leña y es una de las formas más simples de biomasa.

Para conocer un poco más sobre el uso y trabajabilidad de la madera realizamos una visita en conjunto con el profesor y compañeros de clase a la maderera “EL ORIENTE”.

Objetivos:

Aprender a cubicar la madera. Conocer los tipos de madera según las medidas que tienen. Conocer los tipos de arboles que se utilizan para obtener madera.

Marco Teórico:

1. Composición de la Madera:En composición media se compone de un 50% de carbono (C), un 42% de oxígeno (O), un 6% de hidrógeno (H) y el 2% de resto de nitrógeno (N) y otros elementos.Los componentes principales de la madera son la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor de la mitad del material total, la lignina (aproximadamente un 25%), que es un polímero resultante de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos y que proporciona dureza y protección, y la hemicelulosa (alrededor de un 25%) cuya función es actuar como unión de las fibras. Existen otros componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.

2. Clasificación de los Arboles:

Árboles caducifolios: son los árboles en los que las hojas se caen en el otoño o invierno y vuelven a salir en la primavera. Los más característicos son: el roble, el almendro, el manzano y bastantes árboles frutales.

Árboles perennifolios: son por el contrario los que se caracterizan por mantener la hoja todo el año, es decir, que no se les caen las hojas. Los más característicos son: el pino, el ciprés, el abeto, el tejo... Estos árboles suelen proporcionar una madera más blanda que la de los caducifolios.

3. Proceso de Obtención de la Madera:

Apeo, corte o tala: en este proceso intervienen los leñadores o la cuadrilla de operarios que suben al monte y con hachas o sierras eléctricas o de gasolina cortan el árbol y le quitan las ramas, raíces y empiezan a quitarle la corteza para que empiece a secarse. Se suele recomendar que los árboles se corten en invierno u otoño. Es obligatorio replantar más árboles que los que se cortaron.

Transporte: la madera es transportada desde su lugar de corte al aserradero y en esta fase dependen muchas cosas como la orografía y la infraestructura que haya. Normalmente se hace tirando con animales o maquinaria pero hay casos en que hay un río cerca y se aprovecha para que los lleve, si hay buena corriente de agua se sueltan los troncos con cuidado de que no se atasquen pero si hay poca corriente se atan haciendo balsas que se guían hasta donde haga falta.

Aserrado: en esta fase la madera es llevada a unos aserraderos. En los cuales el aserradero lo único que hace es dividir en trozos la madera según el uso que se le vaya a dar después. Suelen usar diferentes tipos de sierra como por ejemplo, la sierra alternativa, de cinta, circular o con rodillos. Algunos aserraderos combinan varias de estas técnicas para mejorar la producción.

Secado: este es el proceso más importante para que la madera sea de calidad y esté en buen estado aunque si fallan los anteriores también fallara este. Existen 3 metodos para el secado: secado normal, artificial y mixto (combina los 2 anteriores).

4. Propiedades Físicas de la Madera: Higroscopicidad: A mayor humedad mayor deformidad.

Densidad: la estructura fibrosa confiere una alta porosidad y baja densidad (más de 1 g/cm3, flotabilidad). A menor densidad menor dureza y en consecuencia menor resistencia.

o Densidad aparente: depende del contenido en agua suele darse con respecto a la cota internacional de humedad (CH 12 %).

o Densidad real: apenas varía con las especies (aprox. 1.56 g/cm3).

Porosidad elevada: de ello se deriva:o Facilidad de impregnación.o Excelentes propiedades aislantes.o Variaciones de volumen según el CH.o Excelente adherencia de adhesivos y pinturas.

Conductividad térmica y eléctrica: Secas tienen un bajo coeficiente de conductividad (dieléctricas). La conductividad térmica aumenta con el CH y disminuye con la densidad aparente.

Dilatación térmica: es muy baja.

Reacción al fuego: es un material. La carbonización superficial protege al interior.

Aislamiento acústico: En secciones macizas, aíslan el ruido por reflexión (absorción acústica de aprox. el 10 %). Los compuestos de fibras absorben hasta el 90 %).

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA

Son diferentes en función de la dirección considerada (longitudinal, radial y tangencial). En general se suelen considerar la dirección de la fibra y la perpendicular (combinación de radial y tangencial).

Rigidez: Bajo módulo de elasticidad (dirección de la fibra de aprox. 10 GPa, dirección perpendicular aprox. 5 GPa). Es diferente en compresión y tracción. Suele usarse la flexión (combinación de ambas).

Resistencia:o A compresión: alta en el eje de la fibra ( de 5 a 8 veces más que

en perpendicular)o A tracción: alta en el eje de la fibra (10% en perpendicular)o A flexión: alta en el eje de la fibra.o A cortante: baja (meno en la dirección paralela a las fibras)

En general, la madera presenta un buen rendimiento en la relación peso/resistencia: estructuras ligeras.

Comportamiento frente a acciones dinámicas: Fatiga. Sufre fractura por fatiga frente a cargas cíclicas superiores al 50-75 % de su resistencia estática.

Dureza: resistencia a la penetración y talla. Mayor cuanto mayor sea la densidad real y menor el CH. Según su dureza las maderas se clasifican en:

o Blandas: De fácil trabajabilidad (coníferas: pino, abeto, y algunas frondosas: abedul)

o Semidura: alerce, castaño.o Duras: de difícil trabajabilidad (frondosas como el roble o el

arce)o Muy duras: (boj, palisando)

5. Conversión de Unidades (Cubicación): Para medir las dimensiones de un objeto se pueden utilizar dos SISTEMAS DE MEDIDA, el sistema métrico y el sistema inglés.En el sistema métrico usamos el METRO que equivale a 100 cm. En el sistema inglés, usamos el pie que equivale a 30 cm y la pulgada que equivale a 2.5 cm.Para calcular el volumen de una pieza de madera podemos usar los dos sistemas de medida, la primera en METROS CUBICOS (m3) y la otra en PIES TABLARES (pt).

1pie = 12 pulgadas 1pt = 1 pulgada x 12 pulgadas x 12 pulgadas

Entonces tenemos la siguiente fórmula 1pt = 1 pulgada x 1 pie x 1 pie

Se puede calcular el volumen de madera cuando está en rollos y cuando está en tablas en metros cúbicos y CONVERTIRLO a pies tablares:

a) Cuando se tiene madera en rollo (1m3) la conversión será de lasiguiente manera:

1m3 en Madera rolliza equivale a 220pt de madera aserrada

b) Cuando se tiene madera en tablas (1m3) la conversión será de la siguiente manera:

1m3 de Madera aserrada equivale a 424pt de madera aserrada

Ejemplo:

Se tiene una tabla de tornillo que mide 0.499m3 y se quiere saber qué cantidad de madera hay en pies tablares:

1m3 = 424 pies tablares aserrados

Entonces convertir 0.499 m3 a pies tablares con la siguiente operación:

1 m3 ________________ 424 pt

0.499 m3________________ X

X=0.499x 4241

X = 211.576 pies tablares

X = 211 pies tablares

Entonces en 0.499 m3 de madera aserrada se tiene 211 pt aserrados.

Conclusiones:

La cubicación es una técnica que nos ayuda a calcular el volumen de la madera en tablas o rolliza.

Debe secarse la madera con un riguroso control sin exponerla mucho al sol.

Las maderas son utilizadas para muchas aplicaciones según las características y medidas que tenga.