Propiedades D Ela Madera

INTRODUCCIÓN

El progreso de la humanidad, siempre ha estado íntimamente asociado a la madera, de una u otra forma, pues el hombre ha dependido de ella para satisfacer sus necesidades.

A medida que los avances tecnológicos son mayores, más diversos y sofisticados son los usos que el hombre encuentra para la madera; actualmente, la madera es materia prima de mayor complejidad que cualquier otro material, su utilización bajo condiciones competitivas de la moderna tecnología requiere un alto conocimiento técnico y científico.

Los estudios fundamentales sobre la madera deben tomar en cuenta, las propiedades que son comunes a todas las maderas, las propiedades que distinguen a cada una de ellas, el grado de variabilidad que se puede presentar dentro de una especie, sus características anatómicas, sus propiedades físico - mecánicas y químicas.

Para determinar las propiedades físicas que presenta una madera, como es su contenido de humedad, densidad y gravedad específica, porosidad, contenido de humedad máximo, contracción y expansión, hay que seguir metodologías las cuales están normadas, existiendo una diversidad de normas técnicas internacionales (COPANT, ASTM) y las Normas Técnicas Peruanas (NTP).

Objetivos:

 Conocer las características macroscópicas, organolépticas, microscópicas de la madera.

 Conocer como influye la presencia del agua en la madera, en sus propiedades físicas.

 Conocer sus propiedades físicas: contenido de humedad, densidad y gravedad específica, porosidad, contenido de humedad máximo, contracción y expansión.

UNIDAD I

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA MADERA

LA MADERA

Se llama madera al conjunto de tejidos del xilema que forman el tronco, las raíces y las ramas de los vegetales leñosos, excluida la corteza; las dimensiones de las células que forman el tejido xilemático y el espesor de las mismas varían con su composición, estructura, edad, condiciones de crecimiento y especie

Se entiende por vegetales leñosos aquellos que presentan las siguientes características:

 Son plantas vasculares que presentan tejidos conductores especializados: xilema y floema.

 Son plantas perennes, deben vivir durante un cierto periodo de años.

 Tienen un tallo principal (tronco) que persiste de un año a otro.

 Tienen crecimiento secundario (crecimiento del diámetro independiente del crecimiento longitudinal)

PLANOS O SECCIONES DE ESTUDIO

La madera es un material orgánico heterogéneo y muestra diferentes características dependiendo de la sección que estemos observando. Por su arreglo tridimensional, el cilindro xilemático, para el estudio de su estructura macroscópica y microscópica, dada su heterogeneidad, se establecen tres planos o secciones de estudio, uno horizontal y dos longitudinales, en cada uno de ellos, podemos observar los mismos elementos, solo que vistos desde un ángulo diferente para cada caso. :

 Sección Transversal.- perpendicular al eje de la rama o tronco de un árbol, expone la sección transversal de la madera, donde se pueden observar todos los elementos que forman el sistema axial, pero seccionados transversalmente. Se pueden observar los poros (tipo y distribución), presencia o ausencia de parénquima y su distribución, presencia de contenidos en los vasos, canales axiales de resina, abundancia de contenidos en los vasos y su espesor.

 Sección Radial.- es el corte longitudinal que se logra siguiendo la dirección de los radios o sea pasando por la médula y un radio de la rama o tronco, se puede observar con la ayuda de un microscopio el tipo de radio, tipo de platina de perforación, tipo y distribución de punteaduras de los vasos.

 Sección Tangencial.- corte longitudinal que es tangente a los anillos de crecimiento o perpendicular a la dirección de los radios, podemos observar el espesor de los radios, las marcas de estratificación, canales radiales de resina, diámetro de los vasos y fibras, y espesor de la pared celular.

Para tener una idea de cómo se comporta, la madera resiste entre 20 y 200 veces más en el sentido del eje del árbol, que en el sentido transversal.

Debido a este comportamiento estructural tan desigual, se ha hecho necesario establecer:

 Eje tangencial

 Eje radial y

 Eje axial o longitudinal

El eje tangencial, como su nombre lo indica, es tangente a los anillos de crecimiento y perpendicular al eje longitudinal de la pieza.

El eje radial, es perpendicular a los anillos de crecimiento y al eje longitudinal

El eje longitudinal es paralelo a la dirección de las fibras y por ende, al eje longitudinal del tronco. Forma una perpendicular respecto al plano formado por los ejes tangencial y radial.

ESTRUCTURA MACROSCOPICA

Al examinar a simple vista, en un tronco las tres secciones o planos, se pueden observar la siguiente estructura:

A. La corteza.- Es la capa exterior del árbol, reseca, lisa o rugosa, que protege al vegetal contra agresiones externas; consta de dos capas: la epidermis, que es la capa más externa y fina, y el corcho; capa más gruesa e interior. El corcho varía su espesor según la especie.

 Corteza externa.- Es la corteza propiamente dicha

 Corteza interna o Floema o Líber.- Se trata de madera embrionaria, existe debajo del corcho, por ella circula el alimento preparado por las hojas (savia elaborada) en estado de disolución para que alimente al resto de la planta.

B. Cambium o Cambio Vascular (CV).- Capa delgada de células vivas, aparece sobre el segundo año de crecimiento, origina tejidos: xilema o madera y floema.

C. Xilema o Vasos leñosos.- Son los que conducen la savia bruta (agua y sales minerales) desde las raíces hasta las hojas, dando un crecimiento diametral del tallo o cilindro vascular, forma la mayor parte del tronco y presentan diferencia fácilmente apreciable.

En un árbol adulto, observaremos 3 áreas o zonas muy bien definidas, cuando lo observamos transversalmente:

a) Albura; madera ligera de color claro, dependiendo de la especie, formado por tejido vivo (vasos, fibras y parénquima), rica en savia y jugos alimenticios; esta madera recoge los vasos leñosos y el floema.

b) Duramen; madera adulta y compacta aprovechable como material de uso, ocupa la parte interna del tronco, formado por tejido fisiológicamente inactivo a la madurez y tiene por función brindar resistencia mecánica al tronco y mantener su posición vertical. .

Corazón; madera senil, de enorme dureza, aunque puede estar agrietada.

c) La médula; parte que ocupa el centro del fuste, se trata de madera blanda y esponjosa, de diferente color que el corazón; compuesto principalmente por tejido fundamental o parenquimático y se origina a partir del meristemo apical, encargada del crecimiento vertical del tronco, en algunas especies desaparece el parénquima dejando una “médula hueca” en el centro del tallo. La médula actúa como espina dorsal del árbol, desde aquí parten filamentos hacia diferentes partes del tronco; la médula a veces es gigante, como del saúco, y otras veces es casi imperceptible, como en el roble.

C. Anillos de crecimiento.- resultado de la actividad del cambio vascular o cambium, produciendo en algunas especies leño temprano para la madera de más rápido crecimiento en una estación de crecimiento y leño tardío para la madera de crecimiento más lento al final de la estación o una combinación de ambos.

¿Se puede conocer la edad de un árbol, si pudiéramos contar sus anillos de crecimiento?

Anillos de crecimiento anuales zonas boreales y templadas

Anillos de crecimiento estacionales zonas tropicales

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA

El conocimiento de la estructura anatómica es un excelente predictor de las propiedades físicas y mecánicas de la madera sólida y compuestos basados en madera.

La estructura anatómica de la madera debe ser observada con la ayuda de microscopios

ELEMENTOS LONGITUDINALES

Prosenquimatosos Vasos: Elementos vasculares

Traqueidas vasculares

Traqueidas vasicéntricas

Fibrotraqueidas

Fibras libriformes

Parenquimatosos Parénquima de células fusiformes

Parénquima de células septadas

Células epiteliales secretoras que rodean los canales

ELEMENTOS TRANSVERSALES

Prosenquimatosos No existen

Parenquimatosos Células de parénquima radial procumbentes: radios homogéneos

Procumbentes y erectas: radios heterogéneos

ELEMENTOS LONGITUDINALES

PROSENQUIMATOSOS:

 Vasos: elementos vasculares.- la presencia de vasos es un indicador que pertenece a las frondosas, son auténticos tubos de conducción de agua y savia que se extienden en el sentido longitudinal del árbol. En los extremos se desarrollan las perforaciones longitudinales que pueden ser de diferentes

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