Madera

Materiales de construcción de origen natural. Industria maderera. Paneles industrializados. Maderas blandas, duras, aglomeradas y laminadas. Aglomerados. Propiedades físicas

  • Enviado por: Markos
  • Idioma: castellano
  • País: Argentina Argentina
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La Madera

La materia prima utilizada por el carpintero ebanista es la madera, se obtiene del tronco, de las ramas y de las raíces principales de los árboles. El árbol es un ser viviente que nace crece, envejece y muere. Se compone de dos partes una subterránea y la otra exterior. La parte subterránea esta compuesta de tronco, cuello y raicillas. La raíz no solo se obtiene de la plata fijándola en el suelo si no que la sustenta, es decir, que alimenta. La parte exterior la forman: el tronco, las hojas y las flores. El tronco es la parte mas utilizada de la madera. Su desarrollo depende el clima, de la riqueza del suelo y el numero de árboles que la rodean.

Las paredes de las células están formadas de varias capas, celulosa y lignina, con un espesor total de 1 a 5 micrómetros, constituyen el esqueleto o estructura de las paredes.

La lignina actúa como un segmentante que liga los elementos y rigidaza el conjunto. Se encuentran en proporciones de 15% a 30% estos dos componentes son los que definen las características mecánicas de la madera. Las demás sustancias imparten características de olor, color y sabor influyendo en su permeabilidad. Además de estas células verticales existen otras células llamadas rayos o células radiales. Su función consiste en la unión de las diferentes partes del tronco para el movimiento transversal de las sustancias alimenticias. Las células también están interconectadas para facilitar el flujo de la sabia.

La unión de las células forma el tejido. El conjunto de los tejidos determina la masa leñosa, los tejidos suelen tener de 2 a 7 milímetros. La unión de la fibras con los vasos celulares forman los años leñosos y el tejido. Cuando envejecen las células, se lignifica y se impregna de lignina, materia que se endurece; forma la madera perfecta y confiere al árbol la necesaria rigidez. Según sus variedades suelen ser mas o menos cortas o largas, determinando lo que se llama vetas de la madera.

Los principales tejidos son:

  • Tegumental o de defensa.

  • Mecánico o de resistencia.(para el crecimiento y desarrollo)

  • Vascular conductor.

Las sabias de las plantas es una sustancia acuosa, rica en elementos nutritivos, que las raíces las absorben del terreno y se llama sabia bruta o ascendente que sube hacia las hojas por los vasos leñosos donde si transforma por fotosíntesis en sabia muerta elaborada o descendente.

Como crecen los árboles:

1-La madera de primavera: predominan en ella los vasos que conducen la savia bruta hasta las hojas, y se distingue por su coloración clara. Es blanda, menos compacta y de vasos gruesos

2-La madera de otoño: Tiene los vasos rígidos y forma el tejido de sostén. Tiene los vasos más pequeños y apretados y la coloración es mas acentuada.

Edad de la planta: Cada anillo indica el ciclo vegetativo de un año, y su suma son los años de vida de la planta.

La buena calidad de las maderas depende de la constitución del árbol en pie, y la época del apeo.

La madera debe ser abatida cuando ha adquirido pleno desarrollo, pues el árbol demasiado viejo ya esta deteriorado o podrido.

-Apeo de los Árboles: La tala de los árboles es trabajo de obreros especializados, y puede hacerse a maquina, mediante sierras especiales movidas por grupos electrógenos, gasolina, o electricidad; y también a mano.

Una vez derribado el árbol se le quita las ramas, la corteza y el raberon o extremode la cogolla. Cuando ya se ha secado algo, se lo saca del monte.

-Época del apeo: la mejor época para efectuar la tala es hacia fines del invierno, en esta época la actividad de la savia es nula, hay menos posibilidades de que se alteren los tejidos.

-Troceado de la madera: Las maderas según su utilización se suelen dividir en tres grandes grupos.

  • Maderas de construcción, empleadas para armaduras, puentes, cimbras, etc.

  • Maderas para trabajos en general como puertas, ventanas, muebles.

  • Maderas para quemar, provenientes de ramas, costeros y desperdicios.

  • Deberá hacerse el aserrado teniendo presente la estructura del árbol, los efectos de concentración, y los defectos que pudiera tener. De estos cortes provienen las vigas, viguetas, tablones, tablas, etc.

    Desecación de la madera: Primero la savia que lleva materiales solubles, susceptibles de fermentar, es la causa principal de la alteración de las maderas. La savia es un jugo de fácil corrupción conviene expulsarla o hacerla inofensiva acelerando la desecación con toda rapidez. La madera secada al aire libre tiene todavía un 12% de humedad en verano y un 18% en invierno. La humedad se manifiesta en la savia, muy perjudicial y muy difícil de eliminar, en el agua de impregnación, origina la contracción de la madera, y en el agua libre interpuesta entre los espacios celulares vacíos, fácil de eliminar.

    -Tipos de secados:

    1. Secado natural: es él más antiguo y más sencillo con buenos resultados tiene como inconveniente la exigencia de tiempo y terreno, y como ventaja que no cambia el colorido conservando de la madera todo su color y belleza

    2. Secado al aire libre: el primer secado debe hacerse a fines del otoño cuando hay menos savia concentrada en la raíz y luego se deja a los troncos con corteza durante unos meses antes de llevarlos a la serrería.

    3. Secado en almacén: Transcurridos un par de meses, y secas ya las maderas, se colocan en cobertizos cerrados, al abrigo del sol, pero con ventilación suficiente.

    4. Secado natural acelerado: Para facilitar la desecación de la savia y la eliminación de sales, se sumergen las maderas en agua, esta atraviesa por los osmosis los tejidos a través de los vasos, y disuelve la savia, durante tres o cuatro semanas este tratamiento oscurece la madera pero produce a un tercio el tiempo necesario para el secado.

    5. Secado artificial: El desaviado es un lavado interno de la madera, con el que se elimina la savia por disolución. El secado artificial es medio rápido y racional para disponer en poco tiempo la madera seca con la humedad normal.

    6. Desecación al vapor de agua: Es un sistema rápido y completo, se introduce la madera en el secadero, se le inyecta vapor de agua, que se va elevando gradualmente la temperatura disolviendo la savia condensándola en el fondo a modo de un liquido sucio.

    7. Secado con aire caliente: el procedimiento del aire caliente es muy similar al del vapor de agua solo que en vez de circular vapor circula aire caliente.

    8. Secadero continuo o de túnel: Su duración es de 2 a 10 días. Pueden ser sometidas a este procedimiento de secado con aire caliente las maderas estufadas, con el fin de que se sequen más rápido.

    9. Secado por calentamiento electrónico: La corriente no pasa a través de la madera si no que se disponen entre las armaduras de un condensador de alta frecuencia. El secado es muy rápido, equivale al calor del calentador eléctrico y provoca la oxidación de la savia

    Efectos del secado: Al secarse la madera sufre una disminución de peso y volumen también no hay que olvidar que sigue habiendo hinchazón y contracción aun después de poner la madera en obra.

    Deformaciones durante el secado: La madera se desforma durante el secado, porque la contracción no se verifica uniformemente, debido a que la humedad varia a lo largo del tronco.

    Mecanismo de combustión en madera

    La madera sometida a altas temperaturas sufre una descomposición o pirolisis produciéndose alquitranes y gases que al mezclarse con aire pueden inflamarse. La temperatura a la que se inicia la combustión es de 330 a 600 ºC. En la resistencia del fuego es muy importante la relación entre la forma y dimensiones de la pieza. Durante la combustión parcial de la madera se producen gases y humos tóxicos, sin embargo estos no son tan tóxicos como otros materiales, plásticos, fibras sintéticas, etc.; uso común y extendido en muchas construcciones.

    Protección de la madera contra el fuego

    Son varias las medias a las que se puede recurrir para que una estructura de madera tenga una adecuada resistencia al fuego. El uso de materiales aislantes como fibras minerales, capas de asbesto, tableros de yeso así como de combinaciones con mampostería es de gran ayuda. También hay productos que aumentan el tiempo de resistencia al fuego de la madera, estos productos actúan de varias formas: aumentan la temperatura requerida para ignición, impiden la combustión sostenida, y los gases que producen a altas temperaturas diluyen los gases inflamables y disminuyen la velocidad de propagación de las llamas.

    Clasificación

    La madera se clasifica en forma práctica, por su consistencia, en dura y blanda; por su compacidad, en pesada, semipesada y liviana; científicamente, en confieras o resinosas.

    Ejemplos de:

    Maderas Pesadas: algarrobo, cebil, cedro, guatambú, incienso, lapacho, quebracho,

    urunday, virapitá.

    Maderas Semiduras: caldén, caray ñaca, cedro, nogal, peteribí, pino Paraná.

    Maderas Blandas: cambará, palma blanca, timbó negro.

    Industrialización y Comercialización

    La actividad de la industria maderera, relacionada con la construcción, puede considerársela a partir del aserrado del rollo, y comprende más de 50 especialidades con más de 20.000 establecimientos en todo el país. Su vinculación con la construcción es fundamental, depende esencialmente de su actividad y su producto está íntimamente ligado a la vivencia: tablas macizas, tableros de fibra, de partículas y compensados, muebles y equipamiento de la vivienda en general, estructuras, estructuras, encofrados, entrepisos, cubiertas, cimbras, puertas, ventanas, aberturas y carpinterías en general.

    La madera aplicada a Construcción

    La madera es uno de los materiales más antiguos utilizados en la construcción. El empleo de la madera en la vivienda asume características particulares ya que los volúmenes y tipos utilizados, así como los de sus manufacturas, dependen de las propiedades de las especies y de los sistemas constructivos y modelos habitacionales proyectados.

    Como todo material de construcción presenta ventajas e inconvenientes frente a las exigencias de trabajo en las condiciones de uso.

    Paneles Industrializados

    El término “panel” (elemento plano prefabricado), comprende, dentro de la industria de la construcción, diversos productos. No obstante, dicho término es hoy aceptado como denominación genérica de los tableros a base de madera.

    Tableros a base de madera: se fabrican en forma de madera maciza, chapa, cintas, partículas, fibras o corteza (incluso corcho) o a partir de otras materias primas lignocelulósicas en forma de tallos, partículas y fibras. Durante la fabricación intervienen, casi siempre, agentes aglutinantes y otras sustancias a fin de obtener o aumentar determinadas propiedades del panel.

    Clasificación General de los Paneles

    Los tableros compuestos, los de fibra y los de partículas, constituyen las tres principales categorías de paneles a base de madera. Esta clasificación es muy general, ya que dentro de esta categoría se encuentran una amplia variedad de productos. Los paneles pueden conservar o no la estructura y caracterización fundamental de la madera empleada en su fabricación.

    Paneles de Partículas Aglomeradas

    Fabricado con partículas de madera u otros materiales lignocelulósicos, aglomerados con aglutinantes orgánicos y con el concurso de uno o más de los siguientes agentes: calor, presión, humedad, catalizadores, etc.

    Paneles de Fibras

    Elemento fabricado con fibras de maderas u otros materiales lignocelulósicos fibrosos, aglomerados son sus propias sustancias aglutinantes u otras adicionadas durante el proceso de fabricación.

    Características adimensionales  y usos

    Planes de madera compensada

    “compensado de madera” esta madera esta echa con tres tipos de laminas que están  cruzadas entre sí respectivamente, que distribuye la resistencia y compensa la deformación se denomina "madera terciada”, “terciado”, “chapeado” o “contrachapeado

     

    Descripción y características tecnológicas

    Se fabrican encolando una o más chapas con un alma de chapa o madera maciza. La chapa exterior se dispone en cruz formando ángulos rectos. Presentan propiedades similares de contracción y resistencia en dos sentidos perpendiculares entre sí, con lo que se eliminan los cambios y los bajos valores de resistencia. Para definir el contra chapeado con un alma de chapa es necesario se podría decir:

    1.- La especie de madera empleada; el sistema de agrupación, y a la madera en sí.

    2.- La calidad de la chapa (cara y contracara)

    3.- Tipo de adhesivo empleado. Una descripción completa del “alma” se compone de listones o tablillas de madera de diversas longitudes puestas una al lado de la otra. Los listones son en general angostos pero su ancho puede variar de acuerdo a la madera, el método de fabricación y aplicación final.

    La industria de la construcción a dado lugar a una más amplia utilización del contra chapeado en: encofrados, puertas y en la industrialización de casas.

     

    Características dimensionales

    Se fabrican en diversas medidas, según la necesidad de obras.

    Ejemplos de compensado

    1.-  Panel compensado con alma de chapa.

    Madera laminada y compensada compuesta por de 3 a 7 laminas según el espesor, colocado con las vetas atravesadas respecto a la anterior, siendo su numero de laminas siempre impar.

    2.- Panel de madera compensada - Tablero enlistonado

    Su interior esta compuestos por “alma” de madera maciza y listones o tablillas de medidas variables puestas una al lado de la otra. Los listones son estrechos pero su anchura puede variar de acuerdo a la madera, a su fabricación, uso final, etc.

                                       

    Consideración finales-aspecto industrial y comercial

    Madera aglomerada: Se compone de sauce, álamo, eucaliptus. La exportación a sido cada vez mayor en los últimos años dado al crecimiento de las construcciones y muebles

    Paneles de fibra

    Clasificación de tipos de paneles como blanda(aislante), duro y extra duro.

    Se exporta en cantidades enormes, utilizado como materia prima fibras de eucaliptus y salicáceas.

    Madera compensada

    Los productos para el amoblamiento y el confort de las viviendas. el 60% de este producto se elabora de misiones generalmente terciadas de pino, guayca, guantambu y cedro

    Madera laminada encolada

    Para superar el condicionamiento que impone la naturaleza, el ingenio del hombre a seguido un largo camino. Lo referente a la madera se ha creado una serie de uniones que le permitieron prolongar los tablones naturales  y obtener libertas de diseño. Luego uso el concepto geométrico  del triangulo para, aprovechando esta figura indeformable, armar estructuras planas como las cabreadas, o espaciales, que “agrandaran” sus posibilidades de lograr sup. Cubiertas libres de apoyos intermedios.

    Otro modo de aumentar estas libertades de forma y de tamaño a sido la creación de la madera laminada encolada.

     

    Historia y teoría

    En 1907 alemán Hatzer, presento la madera laminada, tablillas supuestamente adheridas con cola de caseína. Guerra grande (1914-18) la fabricación de cola progreso de tal modo que permitió una gran difusión de estas estructuras hasta llegar a  las resinas sintéticas.

    La madera laminada encolada se obtienen por piezas de madera de menor tamaño a partir de escuadrias y medidas comerciales debidamente encoladas y prensadas que permiten la obtención de dimensiones absolutamente imposibles de lograr por las maderas aserradas.

    Mediante el procedimiento de la madera laminada encolada se obtiene un mayor aprovechamiento por dos razones:

    1. - Se pueden salvar grandes luces con vigas o arcos de gran longitud y altura a partir de tablas pequeñas

    2. - En una misma viga se puede disponer piezas de distintas especies, según convenga, de acuerdo al esfuerzo que será sometida la estructura, utilizando las características resistentes de cada madera.

     

    El taller

    Las maderas a emplear en el proceso deben ser cuidadosamente seleccionadas, suprimiendo sus zonas defectuosas. La lamina que proporciona el aserradero tiene que ser preparada con maquinas de cuchillas, ya que el lijado no da superficie adecuadamente limpias. En el momento del encolado  debe tenerse un especial cuidado en los contenidos de humedad de las maderas a emplear, esto obliga a ciertas instalaciones mínimas de secado de madera que permiten efectuar un adecuado control. En cuanto al adhesivo puede ser natural o sintético. La madera debe usarse en lugares de humedad relativamente baja y temperatura media. Los adhesivos pueden ser de cola de urea y de caseína  para adherir las laminas en estructuras exigidas deben utilizarse colas de resina sintética: resorcinol, fenol, melamina o mezclas de fenol-resorcinol. En el prensado es importarte la temperatura del taller (20º a25º), mientras en verano se puede hacer 3 encolados diarios por prensa, en  invierno solo es posible uno, de no existir dicho control. Es importante tener el taller relativamente húmedo.

     

    PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA

    Es importante conocer las propiedades de la madera sana pues de ello depende la elección de una clase u otra. Conviene hacer notar que en la madera se dan diferencias muy notables, muy diversas aun en el mismo árbol  perteneciendo al tronco, ramas y partes inferiores o superiores del tronco, también la raíz principal o secundarias. Según la edad del árbol; haya crecido en terreno húmedo o seco; cálidos o fríos; formando grupos o aislado.

    Hendibilidad: Es la facilidad que tiene la madera de hendirse o partirse en el sentido de las fibras. La cuña. Las mas apropiadas al hendido son las que tienen las fibras largas y carecen de nudos. El conocimiento de estas propiedades interesan poco al ebanista, pero sí al carpintero, sillonero, etc. Algunas maderas como el castaño, el abeto, el alerce, se hienden con facilidad, la madera verde es más hendible que la seca. La madera se hienden naturalmente a medida que se va secando.

    Dureza o resistencia al corte:  La dureza depende casi siempre de la cohesión de las fibras y de su estructura,  consiste en la mayor o menor dificultad puesta de la madera  a la penetración  de otro cuerpo como clavos, tornillo, etc.

    Las maderas más fibrosas son mas duras mientras que las más ricas en vasos son más blandas.

    La dureza de la madera cambia con el secado. Las maderas vedes son más blandas que la seca por lo que la seca es  mas apreciada

    Flexibilidad: Es la propiedad que tiene algunas maderas de poderse doblar o ser curvadas en sentido de su longitud, sin romperse. Si son elásticas vuelven a su forma primitiva cuando ha  cesado la fuerza que las presiono.

    La madera verde, húmeda o caliente es más flexible que la seca-

    Facilidad de pulido:  La utilidad y tal vez más delicada fase del trabajo, consiste en el pulido. Este esta íntimamente relacionado con la clase de material que se trabaja. Si es de tejido fino, la superficie quedara bien alisada, destacándose mucho la viscosidad de las fibras y la belleza del color. La madera apta para un buen pulido, encerado, etc., pertenece a las especies duras o semiduras, nogal, cerezo, frezno, peral, haya, etc. Las maderas blandas se separan las fibras o se levantan, por lo que resulta difícil conseguir con ella un acabado lustroso.

    Plasticidad: Es la propiedad que tienen alguno cuerpos de dejar modelar. Esta cualidad es muy relativa en las maderas, y se obtiene aprovechándole el poder de compresión de as fibras, mediante un molde y contra molde.

    Densidad:  Densidad o peso especifico de un cuerpo es la relación que existe entre su peso y su volumen. Sin embargo la aparente, que comprende los vasos y poros de la madera es muy variable, pues depende del grado de humedad.

    Porosidad: Es la propiedad que poseen los cuerpos de tener entre sus moléculas un espacio vacío llamado poros.

    Higroscopicidad: La madera es notablemente giroscópica, es decir, que absorbe o desprende humedad, según el medio ambiente en que esta situada. La variación de la cantidad de agua lleva consigo la diferencia de peso y volumen.

    Retractibilidad o contracción: La madera conserva notablemente de un 15% a un 20% de agua, por evaporación disminuye el volumen y la madera experimenta contracciones. Cuando el grado de humedad de la madera es inferior al ambiente, esta absorbe agua; entonces las células aumentan de volumen y la madera se hincha. La contracción es mayor en las fibras jóvenes y en las blandas.

    En pleno desarrollo llega a tener un 60% de humedad, mediante el secado artificial disminuye hasta un 10%. Longitudinalmente experimenta un 0'3 % de contracción por lo que la deformación es casi nula. En dirección de los radios medular es de un 5%. Principalmente en los anillos anuales es de un 10%

    Hinchazón: Es la propiedad que tiene la madera de absorber, a través de los vasos la humedad atmosférica. Cuando absorbe agua aumenta el volumen provocando una hinchazón en las fibras.

    Longitudinalmente sumergida en el agua aumenta su volumen, pero en sentido perpendicular aumenta de un 2.5 % a 6%. La madera aumenta su volumen hasta llegar a un punto de saturación de agua (20-25%) A partir de allí no aumenta mas su volumen aunque siga absorbiendo agua.

    Homogeneidad: Una madera es homogénea cuando su estructura y la composición de sus fibras resulta uniforme en cada una de sus partes.

    Color: Cambia de una especie a otra. En general la madera dura es oscura o intenso y la blanda es de color más blanco.

    Veteado: Depende de los dibujos que las fibras presentan al exterior.

    Conductibilidad: Las maderas seca es mala conductora del calor y de la electricidad, pero la húmeda se hace conductora.  La conductividad es mayor en el sentido longitudinal de sus fibras que en el radial y anillos anuales y más en las maderas pesadas que en las ligeras o porosas.

    Duración: La duración de la madera varia mucho, no solo la especie, la forma de apeo, de secado, etc. Si no principalmente según el medio ambiente y condiciones de la puesta en obra.  La intemperie provoca el secado y la humedad, principal causa de destrucción