Estructura interna de la madera

INDICE

CARATULA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------1

INDICE --------------------------------------------------------------------------------------------------------------2

INTRODUCCION -------------------------------------------------------------------------------------------------4

DESARROLLLO --------------------------------------------------------------------------------------------------5

CONCLUSIONES-------------------------------------------------------------------------------------------------17

REFERENCIAS LITOGRAFICAS-------------------------------------------------------------------------------18

ANEXOS---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

INTRODUCCIÓN:

El presente informe, está elaborado detalladamente para dar un conocimiento a los futuros ING. Civiles acerca de la Madera, tal información proveerá una base en sus carreras, será una guía para la futura elaboración de proyectos incluso para los ensayos.

La madera es una pieza de construcción, generalmente con distinta elasticidad según la dirección de su deformación.

I. MADERA.

1.1. Definición:

La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco del árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos, y que están compuestas por fibras celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen maderas son conocidas como herbáceas.

1.2. Estructura interna de la madera.

Examinando un tronco desde el exterior hasta el centro se encuentran distintas estructuras con distinta función y características.

• Corteza externa: es la capa más externa del árbol. Está formado por las mismas células muertas del mismo árbol. Esta capa sirve de protección contra los agentes atmosféricos.

• Cámbium: es la capa que sigue a la corteza y da origen a otras dos capas: la capa interior o la capa de xilema, que forma la madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.

• Albura: es la madrea de más reciente formación y por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia. Las células transportan la savia, que es una sustancia azucarada que con la que algunos insectos se pueden alimentar. Es una capa más blanca porque por ahí viaja más savia que por el resto del árbol.

• Duramen: es la madera dura y consistente. Está formada por células fisiológicamente inactivas y se encuentran en el centro del árbol. Es más oscura que la albura y la savia ya no fluye por ella.

• Médula vegetal: es la zona central del tronco, que posee escasa resistencia, por lo que, generalmente no se utiliza.

1.3. Característica física de la madera.

Las características de la madera varían según la especie del árbol origen e incluso dentro de la misma especie por las condiciones del lugar de crecimiento. Aun así hay algunas características cualitativas comunes a casi todas las maderas.

La madera es un material anisótropo en muchas de sus características, por ejemplo en su resistencia o elasticidad.

Si al eje coincidente con la longitud del tronco le nombramos como axial y al eje que pasa por el centro del tronco (médula vegetal) y sale perpendicular a la corteza le llamamos transversal, podemos decir que la resistencia de la madera en el eje axial es de 20 a 200 veces mayor que en el eje transversal.1

La madera es un material ortótropo ya que su elasticidad depende de la dirección de deformación.

Tiene un comportamiento higroscópico, pudiendo absorber humedad tanto del ambiente como en caso de inmersión en agua, si bien de forma y en cantidades distintas.

La polaridad de la madera le hace afín con otros productos polares como agua, barnices, pegamentos con base de agua, etc.

La densidad de la madera varía notablemente entre especies. Una vez secas, hay especies que apenas alcanzan los 300 kg/m³ (Cecropia adenopus) mientras que otras pueden llegar a superar los 1200 kg/m³ (Schinopsis balansae). No obstante la densidad habitual de la mayoría de especies se encuentra entre los 500 y los 800 kg/m³ (peso seco). La densidad también puede variar significativamente en una misma especie, o incluso en un mismo árbol, en función de la altura del fuste y de la distancia al centro del tronco.

Composición de la madera.

En composición media se constituye de un 50 % de carbono (C), un 42 % de oxígeno (O), un 6 % de hidrógeno (H) y el 2 % restante 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.

Celulosa

La celulosa es un polisacárido estructural formado por glucosa que forma parte de la pared de las células vegetales. Su fórmula empírica es (C6H10O5)n, con el valor mínimo de n = 200.

Sus funciones son las de servir de esqueleto a la planta y la de darle una protección vegetal. Es muy resistente a los agentes químicos, insoluble en casi todos los disolventes y además inalterable al aire seco, su temperatura de astillado a presión de un bar es aproximadamente de unos 232,2 °C.

Enlaces de hidrógeno entre cadenas contiguas de celulosa.

La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40 % de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90 %.

A pesar de que está formada por glucosas, la mayoría de los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos; sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la digestión y defecación, así como previene los malos gases.

En el intestino de los rumiantes, de otros herbívoros y de termitas existen microorganismos, muchos metanógenos, que poseen una enzima llamada celulasa que rompe el enlace β-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula de celulosa quedan disponibles las glucosas como fuente de energía.

Hay microorganismos (bacterias y hongos) que viven libres y también son capaces de hidrolizar la celulosa. Tienen una gran importancia ecológica, pues reciclan materiales celulósicos como papel, cartón y madera. De entre ellos, es de destacar el hongo Trichoderma reesei, capaz de producir cuatro tipos de celulasas: las 1,4-β-D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y las endo-1,4-β-D-glucanasa EG I y EG II. Mediante técnicas biotecnológicas se producen esas enzimas que pueden usarse en el reciclado de papel, disminuyendo el coste económico y la contaminación.

1.4. Propiedades de la madera.

Anisotropía

Casi todas las propiedades de la madera difieren en las tres direcciones básicas de anatomía de la madera (axial, radial, tangencial).

La dirección axial es paralela a la dirección de crecimiento del árbol (dirección de las fibras).

La radial es perpendicular a la axial y corta al eje del árbol. La dirección tangencial es paralela a la radial, cortando los anillos anuales.

Higroscópicidad

Es la capacidad de la madera para absorber la humedad del medio ambiente.

Dependiendo del tipo de madera y de su punto de saturación, el exceso de humedad produce hinchazón.

La pérdida de humedad durante el secado la madera contrae las fibras diferente en las tres direcciones, la contracción axial es la menos afectada (promedia el 0,3%, según las especies), la contracción tangencial (paralelo a los anillos de crecimiento) es aproximadamente el doble de la radial (en paralelo a los rayos).

Densidad

Cuanto más leñoso sea el tejido de una madera y compactas sus fibras, tendrá menos espacio libre dentro de sus fibras, por lo que pesará más que un trozo de igual tamaño de una madera con vasos y fibras grandes. La densidad de la madera varía con la humedad (12% es la humedad normal al abrigo y climatizada). La madera verde tiene valores ge 50% a 60% y se reduce durante el secado, por ejemplo el peso de la madera de roble recién cortado es de alrededor de 1000 kg/m³ y en estado seco (12% de humedad) baja a 670 kg/m³. Las maderas se clasifican según su densidad aparente, en pesadas, ligeras y muy ligeras. Las maderas duras son más densas.

Hendibilidad

Es la resistencia que ofrece la madera al esfuerzo de tracción transversal antes de romperse por separación de sus fibras. La madera de fibras largas, con nudos o verde es más hendible.

Dureza.

La resistencia al desgaste, rayado, clavado, corte con herramientas,

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