Este es un texto informativo y completo de la madera. Definiremos que es la madera y luego explicaremos las propiedades de la madera, las dividiremos en tres grupos: propiedades físicas, mecánicas y especiales.
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¿Qué es la madera?
La madera es una materia prima de origen vegetal. Se encuentra en los troncos de los árboles, los cuales crecen cada año, formando anillos en el tronco, estos círculos o anillos en la madera se llaman vetas y cada árbol tiene unas vetas singulares. La madera es un elemento renovable, ecológico y orgánico. Utilizado desde los orígenes del hombre y hasta día de hoy para hacer muebles, edificios, embarcaciones, etc.
Propiedades de la madera
Las propiedades de la madera están determinadas por la disposición de las fibras de la madera, su tamaño, la orientación, la humedad de la madera, el tamaño y profundidad de los poros, etc.
Cada tipo de madera tiene sus propiedades especificas pero a grandes rasgos las propiedades de la madera son:
- La madera es conductora de sonido (acústico).
- Buen aislante térmico y eléctrico.
- La madera es un material renovable, reciclable y biodegradable.
- La madera es un material tenaz, dúctil y maleable.
- El color puede ser más oscuro o claro por las sales, colorantes y resinas. Las maderas más oscuras son las más resistentes y duraderas, también suelen ser las más pesadas.
- La textura viene dada por el tamaño de los poros y en función de esto depende su propiedad para aceptar tintes y barnices. Y también variará el tratamiento que debe recibir la madera.
- Las vetas proceden de la orientación y el color de las fibras.
- La densidad o el peso de la madera, indicará la resistencia que tiene. Por lo general todas tienen menos densidad que el agua, es por esto que la madera flota.
- Menos de 600 kg/m³ se consideran maderas ligeras como la Paulownia. A partir de 600 Kg/m3 se consideran maderas duras.
- Flexibilidad es la facilidad que tienen las maderas blandas para curvarlas en el sentido longitudinal de las vetas, sin romperse ni deformarse.
- Hendidura es la facilidad que tiene la madera en partirse o romperse en el sentido de las fibras. Cuanto menos nudos, más resistencia, como la Paulonia que esta limpia de nudos a diferencia del pino.
- La dureza o la resistencia al corte vendrá precedido por su densidad y la cantidad de nudos. Los nudos son más resistentes al corte. Que sea muy dura, es malo para nuestras herramientas que se desgastaran con mayor facilidad.
Estas son las principales propiedades de la madera, aunque las podemos dividir de manera más extensa en propiedades físicas y mecánicas.
Propiedades físicas
Anisotropía
Todos los tipos de madera tienen tres direcciones: Axial, Radial y Tangencial.
La dirección axial es la dirección con la que crece el árbol(dirección de las fibras).
La dirección Radial es perpendicular a la axial, en la dirección de los radios, corta el eje del tronco.
La Tangencial es paralela a la dirección radial, en la dirección de la fibra y cortando los anillos anuales.
Higroscópicidad
La higroscópicidad es la capacidad de la madera para absorber la humedad del medio ambiente. La madera es un elemento vivo aunque este cortada y como tal se contrae o expande en función de la humedad. Depende del tipo de la madera este efecto será más pronunciado o menos. De las tres direcciones que tiene la madera, la axial es la menos afectada por esta propiedad. La contracción tangencial es casi el doble de la radial
Densidad
Una de las propiedades de la madera más importantes es la densidad. Cada tipo de madera tiene un peso en función de su especie y de las condiciones climáticas donde haya crecido el árbol. La madera cuanto más pesada, más concentración de fibras y menos espacio entre ellas. Normalmente cuanto más rápido crece un árbol, más ligera será su madera. Como norma general, se tiene en cuenta el peso de la madera cuando está en 11-12% de humedad. Ya que el agua pesa.
Hendibilidad
La hendibilidad es la resistencia que opone la madera al esfuerzo de tracción transversal antes de romperse por separación de sus fibras. Las maderas más hendibles suelen tener fibras largas y con nudos.
Dureza
La dureza tiene mucho que ver con el peso y se pueden dividir todas las maderas en tres grupos. maderas duras, blandas y semiduras.
Duras: Son de crecimiento lento y hoja caduca.
Blandas: Las maderas de coníferas son más ligeras que las duras, árboles de rápido crecimiento como la Paulownia.
Semiduras: Se encuentran las maderas que por sus propiedades o características cuesta catalogar entre una y otra y se quedan en este sub grupo entre duras y blandas.
Flexibilidad
La flexibilidad de la madera se mide en la capacidad que tiene la madera de doblarse sin romperse y sin volver a su posición inicial.
Estabilidad
La estabilidad es la reacción que tendrá la madera a los cambios de temperatura. Una madera estable es esa que no se contraerá o expandirá mucho por la variación de la temperatura.
Óptica
Cada madera tiene su color y textura. Algunas maderas gracias a sus vetas o nudos realzan su apariencia. Los rayos ultravioletas del sol, oscurecen la madera en la primera capa o corteza. Esto se puede evitar con barnices, esmaltes, laca o lasures.
Olor
El olor se produce en el duramen de la madera gracias a unos componentes químicos naturales de la madera. El duramen es la parte central del tronco.
Biológicas
La madera es un elemento vivo, biodegradable, por lo que se pudre y puede estar afectado por insectos, hongos y bacterias. Cuando las maderas tienen más de un 20% de nivel de humedad, son más propensas a estos ataques irreversibles. Algunas son más resistentes que otras debido a una mayor concentración de lignina.
Propiedades mecánicas de la madera
Resistencia
En las maderas, cuanto más pesada sea, más resistencia tendrá normalmente. Aunque hay algunas maderas que tiene mejor relación resistencia-peso que otras.
Tracción
La mayor resistencia de una madera es en dirección a las fibras y la menor en sentido perpendicular a las mismas. La rotura por tracción se produce de forma súbita.
Compresión
Como podemos ver en la imagen de arriba, la compresión, nos demuestra que cuanto más densa es la madera más resistencia a la compresión.
Flexión
Es un esfuerzo aplicado en la dirección horizontal de las fibras, esto hace que se acorten las fibras superiores y se alarguen las inferiores.
Elasticidad
Este valor, varia mucho depende de la especie y de como se le aplique la carga y durante cuanto tiempo.
Pandeo o ladeo de la madera
Es cuando la madera después de aplicarle una compresión se dobla por el lado de menor resistencia.
Fatiga
Tensión máxima que puede soportar una madera antes de romperse
Resistencia al corte
Como el propio nombre indica es la resistencia al corte de la madera. Puede ser en dirección a las vetas o a la contra.
Propiedades especiales
Acústica
Una estructura de madera hace rebotar el sonido, por lo que se utiliza en espacios donde queremos que el sonido llegue a todos lados rebotando y no traspase el material. Esta propiedad es de utilidad, por ejemplo, en instrumentos musicales y salas de conciertos.
Térmica
La madera por su porosidad no es un buen conductor del calor y por lo tanto está limitada como aislante térmico. El punto de inflamación de la madera es de 200 a 275 °C.
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