La Madera

La Madera

Es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido deltronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen año tras año, formando anillos concéntricos correspondientes al diferente crecimiento de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas conlignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Composición y estructura de la madera

Está compuesta por: Carbono (50 %), Oxígeno (40 %) e Hidrógeno (5 %).

Estos elementos forman diferentes compuesto químicos.

-Celulosa (40-50 %): Sustancia de la membrana de las células jóvenes, presenta la forma de pequeñas fibras (resistencia a tracción). Atacable por ácidos.

Liguina (20-30 %): une las fibras de la celulosa (capacidad aglutinante).

Hemicelulosa (20-30 %): Forma parte de la matriz que aglutina las fibras (no constituye fibras).

Componentes secundarios (5-7 %): resinas, grasas, ceras. Influyen en el olor y toxicidad de la madera y en la atracción que presenta a los agentes biológicos.

Estructura Microscópica de la madera

Como Ser vivo, la madera está compuesta por células con funciones específicas.

Células conductoras (tráqueas): Fibrosas y alargadas forman vasos paralelos al tronco que transportan la savia. Aparecen en la madera cortadas a testa como poros, y en la cortada a hilos como microsurcos visibles.

Células de sostén (esclerénquima): Estrechas y puntiagudas, forman las fibras que proporcionan resistencia. Constituyen la masa principal de la madera en las especies frondosas.

Traqueadas: Sólo se presentan en las coníferas (forman su parte principal), con doble función conductora y de sostén.

Células de almacenamiento (parénquima): almacenan los nutrientes de reserva. Situadas en los radios circulares de coníferas y frondosas.

Estructura Macroscópica de la madera

Se distinguen tres estructuras diferenciadas:

Fibras: Conjunto de células de sostén y conductores orientadas en la dirección del eje del tronco.

Radios medulares: Conjunto de células de nutrición que se disponen orientadas perpendicularmente al eje. Forman la malla de la madera.

Anillos de crecimiento: Aquellas estructuras anulares respecto al eje debidas al crecimiento del árbol. El crecimiento de la madera va de dentro a afuera (el exterior es más joven que el interior).

Higroscopicidad.

Densidad: la estructura fibrosa confiere una alta porosidad y baja densidad (más de 1 g/cm3, flotabilidad).

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

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

Porosidad elevada: de ello se deriva:

facilidad de impregnación.

Excelentes propiedades aislantes.

Variaciones de volumen según el CH.

Excelente adherencia de adhesivos y pinturas.

Conductividad térmica y eléctrica: Secas tienen un bajo coeficiente de conductivita (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 combustible (M2 y M3, equivalente a euroclases C y D). 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 %).

Anisotropía de la madera

Debido a su estructura fibrosa, las propiedades físicas y mecánicas de la madera no son isótropas.

La dirección considerada condiciona las características y el comportamiento de la madera.

Se diferencian tres:

Axial: en la dirección de las fibras (paralelo al eje del tronco)

Radial: perpendicular a las fibras (en sentido de los radios medulares)

Tangencial: tangente a los anillos de crecimiento.

Contenido de humedad

El contenido de humedad de la madera en estado natural es alto (50-300 %), dependiendo de la especie), y se presenta en tres formas diferentes:

De constitución: forma parte de la madera.

De impregnación u ocluida: Adherida a las paredes de las fibras. Su eliminación produce contracción con cambio de volumen y forma.

Libre: situada en las cavidades de la madera. Su eliminación no va a producir variaciones dimensionales.

Para el empleo de la madera es preciso eliminar una gran parte del agua hasta alcanzar unas características óptimas de humedad definitiva.

Peso especifico de la madera

Para la madera no existe un valor único porque hay diferentes clases de madera, por ejemplo la madera balsa que se usa para aeromodelismo tiene un peso específico pequeñísimo, por otra parte el quebracho tiene un peso específico mayor que el del agua y por ello no flota, digamos que oscila entre 0.4gf/cm cúbico y 1.8gf/cm cúbico.

Durabilidad de la madera

Como material orgánico puede deteriorarse por ataque de diferentes agentes:

BIÓTICOS: Son seres vivos que se alimentan de madera

Hongos

Insectos

ABIÓTICOS: son agentes ambientales (no son seres vivos)

Agentes químicos

Fuego

Humedad

...