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Propiedades Físicas
Las propiedades físicas son variables; dependen del crecimiento, de la edad, y de la parte del
árbol de donde procede. También, de la clase de terreno y del contenido de humedad.
Los que facilitan el reconocimiento de las maderas son, en particular, el color, la disposición de
las fibras, la dureza y la densidad.
Las maderas blandas presentan vasos abiertos y fibras largas y gruesas; son livianas y capaces
de acumular una cantidad de agua al estado libre. Las maderas duras, poseen vasos pequeños y
fibras cortas y delgadas; al envejecer al árbol quedan consolidadas, resultando una madera
compacta y resistente, de mayor peso.
Dureza: Es una propiedad muy importante por cuanto sirve de base para la clasificación usual.
Pueden catalogarse como blandas las maderas de crecimiento rápido, y duras las de crecimiento
lento. La madera de corazón es más dura que la albura. La dureza sirve de indicio para apreciar
la resistencia y la homogeneidad de la madera.
Humedad: La madera es higroscópica; absorbe y desprende humedad según el medio ambiente.
Contiene agua de constitución, a la que se agrega la de saturación, que corresponde al medio
ambiente que la rodea para conservar un equilibrio; por ello la madera secada al aire libre
contiene del 10 a 15% de su peso en agua, y esta humedad hace que se hinche o contraiga,
variando su volumen, y por consiguiente su densidad.
Contracción e hinchamiento: Cuando la madera pierde humedad se contrae, y cuando absorbe la
humedad, se dilata. La mínima contracción es en dirección axial o de las fibras, y es más
enérgica en la albura (periferia) que en el corazón (centro); como consecuencia de esta
diferencia, se resquebraja el núcleo de las vigas rectangulares y se alabean las tablas delgadas.
Por este motivo el mejor despiezo es el radial.
El hinchamiento se produce con el aumento de humedad dentro de la madera, que aumenta de
volumen hasta el llamado punto de saturación (20 a 25% de agua), a partir del cual ya no varía
su volumen aunque la viga continúe absorbiendo humedad.
Las oscilaciones de humedad y sequedad son muy importantes en la madera, por lo que debe
tenerse muy presente muy presente este cambio de volumen para dejar los espacios libres para
los empujes; también debe evitarse el empleo de maderas verdes o poco estacionadas, por tener
esta propiedad más pronunciada.
Densidad o compacidad: La densidad real es uniforme para todas las especies, de 1,50 a 0,55;
en cambio la densidad aparente es muy variable hasta en una misma madera, según el grado de
humedad y sitio del árbol, siendo más denso el duramen que la albura; en otros, como la caña,
palma, etc., la más dura es la periferia.
Los árboles cortados en invierno dan maderas más pesadas que los cortados en verano dentro de
una misma especia. La densidad aparente varía según la cantidad de agua contenida; la que
subsiste en la madera luego de ser secada al aire, solo puede ser eliminada artificialmente.
Elasticidad: Es la propiedad de la madera que la hace útil para determinador trabajos y
resistente a los choques. Esta propiedad es menor cuanto más seca esté la madera. En general, la
madera pesada es más elástica que la liviana.
Encurvamiento: Es bastante importante por cuanto importa una economía de material. Es la
propiedad que tiene la madera de dejarse curvar y conservar esa forma en determinadas
condiciones. Cuando las piezas a construir deben tener alguna curvatura y no ha sido posible
encontrarla en estado natural, se le da a una pieza recta; por corte significaría una pérdida
grande de material; en cambio, si se la calienta e impregna de agua que la ablanda para luego
presionarla convenientemente hasta darle la curva solicitada, dejada enfriar y secar conservará
la forma, con la ventaja sobre la que se hubiera efectuado por cortes, de que las fibras
longitudinales están intactas. Este mismo procedimiento se emplea para enderezar las piezas
curvadas.
Duración: La duración de la madera es muy variable, depende de su naturaleza y del medio en
que se la haya colocado, influyendo grandemente las alternativas de humedad y sequedad. Si
está enterrada en un suelo arcilloso tiene una duración bastante grande; en cambio, en un suelo
calizo su duración es precaria. Sumergida totalmente en agua corriente dulce tiene una duración
casi ilimitada.
Apeo: Se obtiene mejor calidad de madera si se efectúa el apeo en invierno. Es este un hecho
conocido desde la antigüedad y se debe a que es la época en la cual el árbol contiene menos
cantidad de savia; en cambio, en verano es cuando tiene su albura impregnada. Como la savia
contiene materias fermentables, como el azúcar, almidón, etc., es un excelente medio para los
microorganismos destructores, especialmente con la potasa y el ácido fosfórico, alimentos de
algunos hongos ligníferos e insectos xilófagos.
El apeo puede efectuarse mecánicamente o a mano; el mecánico se emplea en las grandes
explotaciones, pero no es apto en terrenos con cierta pendiente. EL apeo a mano es de menor
rendimiento, por lo que sólo se emplea en los casos de pequeñas explotaciones y en los terrenos
donde el mecánico no puede ser aplicado.
El apeo a mano consiste en efectuar una entalladura del lado que debe caer el árbol y otra en el
lado opuesto, pero más alta. En ambos casos se puede ayudar y dirigir las caídas de los árboles
mediante cuerdas atadas en las ramas superiores.
Propiedades químicas:
en una solucion del 2% de cloruro de hierro y mercurio, duplica la resistencia al arranque.
H) Atornillado La union de maderas mediante tornillos da la maxima resistencia al arranque de las mismas. Es preferible el clavo para los esfuerzos de traccion.
l) Encolado La resistencia de las maderas encoladas se ensaya aprovechando las mismas probetas que se han ensayado al hendido. Una cola es buena y el encolado es perfecto, cuando al romperlo a martillazos la rotura es astillosa o bien se realiza por seccion distinta a la de union.
Clasificación
Madera Natural:
Maderas Duras: Son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento (los de hoja
caduca), por lo que pesan más y soportan mejor las inclemencias del tiempo que las blandas.
Estas maderas proceden de árboles que tardan décadas, e incluso siglos, en alcanzar el grado de
madurez suficiente para ser cortadas y poder ser empleadas en la elaboración de muebles o
vigas de los caseríos o viviendas unifamiliares. Son mucho más caras que las blandas, debido a
que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son de mucha mayor calidad. También son
muy empleadas para realizar tallas de madera. Ejemplos: Haya, roble, nogal, ébano, cerezo,
castaño, fresno, olivo
Maderas Blandas: La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, es que tienen un
periodo de crecimiento mucho más corto (los de hoja perenne), que provoca que su precio sea
mucho menor. Este tipo de madera no tiene una vida tan larga como las duras. Dar forma a las
maderas blandas es mucho más sencillo, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad
de astillas, por lo que el acabado es mucho peor. Además, la carencia de veteado de esta madera
le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla. Ejemplo:
Pino, abeto, balsa, chopo.
Madera Artificial:
Aglomerado. Están fabricados con madera triturada o virutas de madera unida por medio de un
aglomerante sintético. Presentan una superficie bastante lisa, que admite todo tipo de
revestimiento (lacados, barnizados, pintado, chapado en madera, plastificado...)
Contrachapado. Se fabrica mediante la unión encolada y prensada de varias láminas finas de
madera, colocándolas con sus fibras perpendiculares entre sí para obtener mayor resistencia en
todas las direcciones.
Tableros de fibra. Se obtienen uniendo partículas o fibras de madera con una resina sintética y
luego prensando. Uno de los más empleados es el DM.
Laminados. Están formados por una base de tablero artificial al que se le ha pegado una lámina
muy fina de madera o plástico con un veteado o acabado atractivo.
Algunas de las ventajas que tienen las maderas artificiales frente a las naturales son:
- Son más baratas que las maderas naturales, ya que para su fabricación pueden utilizarse desechos de otras maderas o partes del árbol que no podrían ser utilizadas (laterales de los troncos) para obtener maderas naturales.
- Podemos obtener tableros de cualquier dimensión, al contrario de lo que ocurre con la madera natural, ya que en este caso el tablero dependerá de las dimensiones (grosor) del árbol.
- Los parásitos (insectos,..) atacan menos a las maderas artificiales que a las maderas naturales.
- Contribuyen al medioambiente ya que ayudar a reciclar los desechos de las maderas naturales, por lo que con su utilización conseguimos talar menos árboles.
- Aunque son menos bonitas que las maderas naturales por la ausencia de las vetas, pueden ser recubiertas de láminas finas de otras maderas naturales (roble, haya, caoba,...), o con plásticos (la encimera de la cocina), con lo que gracias a ellos podremos tener muebles baratos y bonitos.
Clasificación según el grado de humedad:
a) Maderas verdes: Alto grado de humedad (30 -35%). Maderas recién cortadas que no deben
usarse para trabajos, pues al secarse por la contracción se encogen y agrietan.
b) Maderas desecadas: Se reduce el grado de humedad hasta el 10 – 12% por procesos
naturales, apilándolas de manera adecuada y permitiendo que el aire circule entre las tablas para
ir reduciendo el exceso de agua.
c) Maderas secas: Se reduce la humedad hasta el 3% empleando procesos artificiales. Las
maderas se secan de forma más rápida por métodos artificiales, en grandes hornos, consiguiendo
la dureza y resistencia deseadas.
- Cepillado : Tiene como objetivo principal eliminar cualquier irregularidad y mejorar el aspecto final.
Tratamientos de la madera
Generalmente, la madera una vez trabajada, debe sufrir algún tratamiento complementario que garantice su protección de agentes externos (humedad, sol, hongos, insectos,…). Los recubrimientos protectores no influyen en la estructura de la madera, aumentan la duración del trabajo y facilitan su conservación y buen aspecto. Estos tratamientos consisten en la aplicación de pinturas, ceras, barnices, tintes; Que, además de proteger, dan una estética adecuada. En el proceso de secado, se emplean algunas sustancias para proteger la madera, como: sulfato de cobre (elimina los hongos), cloruro de cinc, azufre derretido, creosota (líquido oleaginoso derivado del alquitrán que protege de la intemperie), resinas, aceite de linaza, etc.
Revestimientos de Madera
Los revestimientos o recubrimientos son capas o cubiertas con que se resguarda o reviste una superficie. Puede considerarse el revestimiento de madera como toda pieza de madera de naturaleza superficial que sirve para proteger tanto el interior como el exterior de los muros y techos, de diferente material. Los revestimientos interiores y exteriores de madera se encuentran incorporados a la arquitectura desde casi los comienzos de su desarrollo, ya que desde muy antiguo se supo valorar las buenas cualidades de la madera para este uso. Manteniendo las debidas precauciones para usar la madera adecuada en revestimientos exteriores se pueden elaborar todo tipo de piezas para que una obra resista las condiciones climáticas en el tiempo. Con respecto a los revestimientos interiores, su origen se halla en la necesidad de ocultar las huellas de humedad que frecuentemente aparecen en la parte baja de las paredes. Así, además de su función decorativa cumplen con una función aislante.
Revestimientos de Interior: Los revestimientos de madera son elementos constructivos y decorativos que se aplican sobre superficies horizontales (suelos y techos) y verticales (paredes interiores), y confieren a éstas un determinado acabado. Los revestimientos no se utilizan solamente para decorar. También se emplean para aumentar el aislamiento acústico, térmico y de humedades. En ocasiones, pueden utilizarse para mejorar el comportamiento frente al fuego de las estructuras portantes.
Revestimiento de zócalo: La altura de estos revestimientos oscila comúnmente entre 0,80 y 1,50 metros. Constan de un armazón constituido normalmente por rastreles separados entre sí, sobre el que se colocan tablas machihembradas o tableros revestidos.
Revestimiento de altura: Recubren la pared completamente del suelo al techo o como mínimo dos tercios de su altura. Esto proporciona una apariencia de decoración, aislamiento acústico y térmico, así como protección contra la humedad. Al igual que en el caso anterior, pueden estar formados por tablas machihembradas o por tableros revestidos. Hasta la fecha, el revestimiento de altura más empleado es el de tablas machihembradas. Hoy en día, el revestimiento de altura mediante tableros revestidos ha adquirido más implantación.
Revestimiento sencillo:
Este tipo de recubrimiento cubre en su totalidad la superficie del techo de una estancia. Normalmente está formado por placas cuadradas o rectangulares fijadas a la estructura portante (normalmente forjados) mediante un entramado de perfiles habitualmente metálicos. Su función, aparte de decorativa, es la de albergar instalaciones en el espacio que queda entre las propias placas y el forjado. Este sistema de acabado, dada la estandarización de su fabricación, es recomendable utilizarlo para revestir locales amplios y regulares para evitar hacer cortes durante la instalación. Las placas están formadas por tableros de madera y/o derivados de ella, generalmente contrachapados, o tableros de densidad media revestidos con chapas de madera natural o bien laminados.
Artesonados: Es un techo real o aparente, adornado con tablas, viguetas, molduras o tableros. Se llama techo real cuando los adornos se hacen sobre las mismas vigas, y aparente cuando los adornos se colocan por debajo del techo real formando un falso techo. Muchas veces, los adornos en el techo de un recinto pueden ser parte de su estructura, como ocurre en el caso del tallado de algunas vigas del techo o simplemente de su pintura. En otras ocasiones, los paneles, molduras y otras superficies de tipo tablero sólo tienen una función decorativa.
Revestimientos de Exterior:
Los revestimientos de exterior de madera son elementos superficiales o lineales utilizados principalmente en el revestimiento de fachadas exteriores verticales y secundariamente aleros y voladizos. En ningún caso participa de funciones estructurales como arriostramiento o transmisión de cargas. Tampoco tiene como función, salvo mención expresa, proteger el muro frente a la intemperie. Además de decorar y proteger la estructura, pueden aportar alguna característica suplementaria como la de aumentar el aislamiento térmico o acústico.
Defectos de las maderas:
Los defectos son ciertas anomalías que afectan la estructura de la madera, contribuyendo con otras causas a disminuir la resistencia.
Fibras torcidas: Las fibras crecen en forma de hélice en lugar de hacerlo paralelamente al eje del árbol, de manera que escuadrada la madera de muchas fibras quedan cortadas en varios puntos, con lo cual las resistencias disminuyen. Solamente sirven como pies derechos, pero en general conviene rechazarlas.
Nudos: Donde la madera presenta nudos tiene textura distinta, variando la resistencia. Cuando los nudos son gruesos suelen ser saltadizos; Los nudos pueden provenir de ramas vivas o muertas; en el segundo caso suelen estar podridos.
Verrugas y tumores: Debido a picaduras de insectos o golpes de algún objeto agudo, la fibra de la madera se desvía, para luego en su crecimiento volver a tomar su dirección normal. Se forman así los llamados verrugas y tumores, que disminuyen considerablemente la resistencia; solo se prefieren en los casos de aprovechar las fibras como efecto decorativo.
Grietas: Se producen en el sentido longitudinal. Se presentan varios casos, pueden ser externas, radiales y la médula del árbol puede estar sana o partida. Estas grietas se deben a las heladas. Como en ellas no existe descomposición, la madera puede ser empleada siempre que se divida el rollizo siguiendo las grietas. No debe ser empleada en piezas destinadas a trabajar a la flexión. Son grietas internas, siendo visibles solamente en el corte transversal. Casi siempre la madera está descompuesta, tornándose inútil para todo trabajo por su escasa resistencia.
Otros defectos: Debido a las fibras que se desarrollan en forma trenzada, resulta una madera difícil de trabajar, pues el cepillo opera a contra fibra, quedando la superficie desgarrada. Los
Por éste sistema no se obtiene un secado uniforme y las cenizas y humos deterioran algo las maderas, motivo por el cual no se usa para maderas finas, porque quedarían estropeadas.
- Secado artificial indirecto: Este procedimiento, como el anterior, consiste en una cámara donde se apila la madera a secar, pero el hogar está afuera de la cámara, la cual se calienta con el paso de los gases de combustión por debajo de una plancha, bajo la cámara y por conductos laterales. El agua se evapora de la madera extraída por un conducto especial. También este procedimiento distribuye mal el calor, por lo que el secado tampoco es uniforme; tiene la ventaja sobre aquél de haber eliminado los efectos de las cenizas y humos.
- Secado artificial por ventilación: En éste procedimiento se emplean secaderos en forma de túnel. El aire caliente y seco entra a 80° o 90° C. en forma forzada a través de una serpentina en la que circula vapor de agua, mediante unos ventiladores centrífugos, luego de haber recorrido el túnel. En sentido contrario a la circulación de aire avanzan las vagonetas cargadas de madera, o que se deslizan por rodillos, las cuales al entrar encuentran aire no muy seco ni caliente, pero a medida que adelantan se ponen en contacto con el aire cada vez más seco y caliente. El aire caliente y seco al recorrer el túnel comienza a perder calor con el contacto con las maderas y a absorber algo de humedad de ellas; a medida que adelanta hacia la entrada de las maderas delicadas, especialmente debido al aumento gradual de la temperatura, y no existe el peligro de que se produzcan resquebrajaduras. La temperatura necesaria para el secado de la madera depende de la variedad; así, para las frondosas, como el roble, por ejemplo, es de 30° a 40° C.
II. Inmersión y flotaje: Este método tiene poca aceptación. Consiste en sumergir la madera en el agua a fin de desplazar la savia contenida en ella, para luego sacarla al aire. El agua dulce parece que debilita algo la madera, y en el agua salada se expone a la acción del Teredo, lo que obliga a tomar varias precauciones. El transporte por flotaje de las maderas en los ríos es prácticamente un desaviado por inmersión y flotaje; se lo efectúa por fines económicos relacionados con el transporte. III. Vaporización: Por este procedimiento se obtiene un desaviado mejor y más profundo. Se encierra la madera en una cámara hermética de palastro, donde queda expuesta a la acción del vapor de agua, que al condensarse disuelve los elementos de la savia; se lo hace salir por medio de una válvula, y cuando sale limpio la operación ha concluido. La temperatura alcanzada es de 80° a 90° C., habiendo perdido la madera tratada con este procedimiento del 5 al 10% de su peso. IV. Carbonización: Consiste en exponer la madera a la acción de la llama de un reverbero, hasta que se produzca un principio de carbonización. La capa carbonizada será de un espesor aproximado de 3/10 a 4/10 de milímetro. La parte interior de la madera sufre un comienzo de destilación producida por el calor; se han desarrollado productos ereosotados eminentemente asépticos. Con el empleo del soplete el procedimiento es simple. El sistema es bueno para piezas que, como los pilotines, deben estar sometidos a la humedad. Hay quienes sostienen que conviene para preservarla de los hongos, pero cualquier pequeña fisura que se produjera en la capa carbonizada permitiría el inmediato acceso a otros insectos. Este procedimiento es bueno para maderas como el roble que difícilmente se les puede hacer penetrar líquidos antisépticos.
V. Enduido: Consiste en recubrir la superficie de la madera con una sustancia que tape los poros para impedir la acción de aire, humedad y parásitos. Las principales son a base de alquitranes. Cuando por si feo aspecto no puede ser usado, se emplea el Microsol, compuesto por más o menos un 70% de sulfato de cobre, sulfato de sodio, de calcio, sílice libre, etc. Se procede por inmersión, pudiendo pintarse.
VI. Pinturas: También con pinturas al aceite se recubren las maderas cuando por el aspecto y olor no pueden emplearse alquitranes. VII. Inmersión en baño antiséptico: Los procedimientos anteriores son algo imperfectos, especialmente si la madera no ha sido secada suficientemente. Los métodos de inmersión son más completos. De los métodos de inmersión se distinguen tres procedimientos, que son las etapas sucesivas de uno mismo.
- Inmersión en baño frío: Consiste en sumergir la madera en un bañode sublimado corrosivo, por un tiempo variable entre 3 y 4 días, dependiendo de la clase de madera, a fin de evitar los gases que desprende. Las soluciones a emplear pueden ser, por ejemplo, solución de cloruro de zinc al 3% o solución de sulfato de cobre al 1.5%; en ambos casos se aplica una presión de inyección de 8 a 10 atmósferas.
- Inmersión en baño caliente: Este procedimiento es igual al anterior. Como se observara que la penetración era poco profunda, se pensó en alargar el tiempo de inmersión, pero por los ensayos efectuados se comprobó que mejor resultado daba estando en baño caliente a una temperatura aproximada de 70° C.
- Inmersión en baño llevado a la ebullición: Siguiendo el proceso evolutivo del sistema, como la penetración del antiséptico, tampoco resultaba muy profunda, se ensayó elevar la temperatura del baño hasta la ebullición. El resultado fue que al llegar a esa temperatura el gas y el aire encerrados dentro del tejido son arrojados, produciéndose un vacío en el interior de las maderas; en ese momento se logra un enfriamiento durante el cual la presión atmosférica hace penetrar el líquido del baño dentro de los poros de la madera.
VIII. Inyección de antisépticos: De los resultados obtenidos por inmersión en caliente, se observó que si bien al hacerse el vacío se inyectaba el antiséptico a la presión atmosférica, ésta no alcanzaba a impregnar muy profundamente los tejidos leñosos. Se dedujo que aumentando la presión de inyección se podría desalojar los gases en forma más profunda. Los métodos de inyección son variados y los agentes químicos empleados como antisépticos lo son más todavía. Veremos los más importantes:
- Procedimiento del Dr Boucherie: Consistió en aprovechar la obsorcion que efectúan las hojas en el tronco, colocando el extremo cortado en un baño de sulfato de cobre, pero luego se perfeccionó introduciendo a presión en el rollizo, lo más fresco posible, el líquido antiséptico, por medio de una serie de tubos que terminan en una entalladuras a mitad de la pieza y ubicando el depósito que contiene el líquido a 4 metro de altura.
- Método Breant: Se colocan las maderas en cámaras herméticas, autoclaves, en las cuales se produce el mayor vacío posible, tratando de conseguir la extracción total del contenido en los canales y células de las maderas. Logrado el vacío, se introduce el líquido antiséptico a la temperatura de 80° a 100° C., que se mantiene hasta obtener una presión de 6 a 10 atmósferas. Las maderas quedan saturadas de líquido.
- Procedimiento inglés: Como antiséptico se emplea creosota pura o combinada con hulla, antraceno sin refinar o ácido piroleñoso. Producido el vacío se introduce la creosota, previamente calentada a50° C., a la presión de 6 a 10 atmósferas, que se mantiene durante una hora aproximadamente. Todos los procedimientos a base de sales producen una cierta fragilidad en la madera; en cambio, la creosota aumenta la resistencia y disminuye la higroscopicidad, pero tiene el inconveniente de su aspecto y olor desagradable que no permite el uso en gran parte de los trabajos. Es el compuesto que proporciona máxima garantía de duración.
IX. Inclusión de polímeros: La inclusión de polímeros en la madera produce un cambio en su estructura que mejora sus aspectos físicos, químicos y mecánicos. Este proceso es
