2. Contenido de la Sesión:
La Madera
- Concepto
- Estructura
- Composición
- Clasificación
- Propiedades Físicas
- Ensayos
- Procesos de Obtención
3. Logro de la Sesión:
Al finalizar la sesión el estudiante identifica la estructura,
características, clasificación de la madera y responde a
cuestionario SOCRATIVE para identificación de saberes
adquiridos.
4. ¿QUÉ ES LA MADERA?
¿QUÉ TIPOS DE MADERA CONOCE?
¿QUÉ USOS SE LE DA EN LA CONSTRUCCIÓN?
6. La madera es un material
necesario en la construcción para
hacer vigas, viguetas, encofrados,
bastidores, soleras, pie derecho,
puntuales e incluso tablas para
andamios; por ello, la introducción
de nuevas especies dentro del
mercado maderero resulta
importante para el trabajo en obra.
LA MADERA
8. Diversas son las propiedades que deben cumplir las especies de
madera para ser consideradas aptas para su empleo en obra:
puertas, ventanas, muebles, fijos, barandas, etc.
LA MADERA
9. La madera, además debe resistir adecuadamente el
arranque o la extracción de clavos y tornillos, esta
propiedad está relacionada con la dureza de la madera,
concretamente: la madera no debe ser tan dura que no
se pueda clavar, ni tan blanda que no se mantenga
firmes los clavos y tornillos, necesarios para ejecutar los
trabajos que lo requieran.
10. La resistencia al ataque de
insectos y hongos, es decir, que
sea durable, que no se pudra, es
una de las propiedades que de
ninguna manera debe dejarse de
tener en cuenta para autorizarse
el empleo de una determinada
especie.
Otra, es la trabajabilidad: esta
propiedad se refiere al
comportamiento de la madera al
ser aserrada, cepillada,
moldurada y clavada, con
máquinas y herramientas
comunes de carpintería.
11. Otro de los requisitos que debe satisfacer la madera, se
refiere a su contenido de humedad. La humedad de la
madera, no debe exceder del 12 al 15%, porque de lo
contrario, al secarse ya colocada, se producirán
contracciones, deformaciones y agrietamientos.
12. CONCEPTOS (NTP E.010)
Esfuerzo Básico.- Es el esfuerzo mínimo obtenido de ensayos de
propiedades mecánicas que sirve de base para la determinación
del esfuerzo admisible. Este mínimo corresponde a un límite de
exclusión del 5% (cinco por ciento).
Esfuerzos Admisibles.- Son los esfuerzos de diseño del material
para cargas de servicio, definidos para los grupos estructurales.
Madera Estructural o Madera para Estructuras.- Es aquella que
cumple con la Norma ITINTEC 251.104, con características
mecánicas aptas para resistir cargas.
Madera Húmeda.- Es aquella cuyo contenido de humedad es
superior al del equilibrio higroscópico.
Madera seca.- Es aquella cuyo contenido de humedad es menor o
igual que el correspondiente al equilibrio higroscópico.
13. CONCEPTOS (NTP E.010)
Módulo de Elasticidad Mínimo (E mínimo) .- Es el obtenido como
el menor valor para las especies del grupo, correspondiente a un
límite de exclusión del 5% (cinco por ciento) de los ensayos de
flexión.
Módulo de Elasticidad Promedio (E Promedio) .- Es el obtenido
como el menor de los valores promedio de la especies del grupo.
Este valor corresponde al promedio de los resultados de los
ensayos de flexión.
15. ESTRUCTURA DE LA MADERA
En un árbol la sección
transversal del tronco presenta
las siguientes partes:
Corteza exterior
Corteza interior
Cambium
La madera o xilema
La albura
El duramen
Médula
16. ESTRUCTURA DE LA MADERA
• Vamos a analizar cada una
de las partes del tronco de
un árbol, desde la más
interna hasta la más
externa:
Médula. Es la zona central
del tronco. Posee escasa
resistencia, por lo que,
generalmente, no se utiliza
en la obtención de madera.
17. ESTRUCTURA DE LA MADERA
Duramen o corazón. En esta
zona, la madera es seca, dura,
consistente y de color más oscuro.
Es la parte que sostiene a la planta
y la más apropiada para la
obtención y uso de la madera.
Albura o zona blanca. También
conocida como leño', es la
madera de más reciente
formación. Es de color claro, rica
en agua y menos compacta y
resistente que el duramen. Se
utiliza para realizar trabajos de
escasas exigencias mecánicas y
estéticas.
18. ESTRUCTURA DE LA MADERA
Cámbium. Es una capa fina y transparente que sigue
a la albura. Tiene como función principal la formación
de la nueva madera (leño) en el tronco del árbol.
Corteza. Capa más exterior del tronco. Protege a
la planta de las agresiones externas.
30. Elementos orgánicos de que se componen:
- Celulosa: 40-50%
- Lignina: 25-30%
- Hemicelulosa: 20-25% (Hidratos de carbono)
- Resina, tanino, grasas: % restante
Estos elementos están compuestos de:
- Elementos esenciales (90%):
- Carbono: 46-50%
- Oxígeno: 38-42%
- Hidrógeno: 6%
- Nitrógeno: 1%
- Otros elementos (10%):
- Cuerpos simples (Fósforo y azufre)
- Compuestos minerales (Potasa, calcio, sodio)
33. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA
Anisotropía
Dado que la madera es un material formado por
fibras orientadas en una misma dirección, es un
material anisótropo, es decir, que ciertas
propiedades físicas y mecánicas no son las mismas
en todas las direcciones que pasan por un punto
determinado, si no que varían en función de la
dirección en la que se aplique el esfuerzo.
Se consideran tres direcciones principales con
características propias:
35. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA
- Dirección axial: Paralela a las fibras y por tanto al
eje del árbol. En esta dirección es donde la
madera presenta mejores propiedades.
- Dirección radial: Perpendicular al axial, corta el
eje del árbol en el plano transversal y es normal a
los anillos de crecimiento aparecidos en la
sección recta.
• -Dirección tangencial: Localizada también en la
sección transversal pero tangente a los anillos de
crecimiento o también, normal a la dirección
radial.
36. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA
Humedad de la madera
• El agua en la madera, puede estar presente de tres formas
diferentes:
- Agua de constitución o agua combinada: Es aquella que
entra a formar parte de los compuestos químicos que
constituyen la madera. Forma parte integrante de la materia
leñosa (de su propia estructura), y no se puede eliminar si
no es destruyendo al propio material (por ejemplo,
quemándola).
37. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA
Humedad de la madera
• Agua de impregnación o de saturación: Es la que impregna
la pared de las células rellenando los espacios
submicroscópicos y microscópicos de la misma. Se
introduce dentro de la pared celular, siendo la causa de la
contracción de la madera cuando la pierde (desorción) y de
su expansión o hinchamiento cuando la recupera (sorción:
retención de agua). Se puede eliminar por calentamiento
hasta 100 - 110° C.
• Agua libre: Es la que llena el lumen de las células o tubos
(vasos, traqueidas, etc.) Es absorbida por capilaridad.
39. ENSAYOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA
CON FINES DE CLASIFICACIÓN
• Los ensayos se realizan con el fin de agrupar la madera de
acuerdo a los criterios de la Norma E.010 del Reglamento
Nacional de Edificaciones.
• La Norma Peruana considera 3 grupos para clasificar a la
madera: A, B y C.
• Los parámetros para el agrupamiento son los siguientes:
• Por Densidad
• Por Módulo de Elasticidad
• Por Esfuerzos Admisibles
40. ENSAYOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA CON
FINES DE CLASIFICACIÓN
Densidad básica:
Módulo de Elasticidad (E)
41. ENSAYOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA
CON FINES DE CLASIFICACIÓN
Esfuerzos admisibles
42. ENSAYOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA
CON FINES DE CLASIFICACIÓN
43. ENSAYOS DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERA
CON FINES DE CLASIFICACIÓN
• ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELO A LA FIBRA.
• ENSAYO DE COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA.
• ENSAYO DE CORTE PARALELO A LA FIBRA
• ENSAYO DE FLEXIÓN
• ENSAYO DE TRACCIÓN
59. PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA MADERA•••
APEO, CORTE O TALA
En este proceso intervienen la cuadrilla de operarios que ejecutan las obras necesarias para
cortar el árbol, quitar las ramas, raíces y la corteza para que empiece a secarse.
Suele recomendarse que a los árboles se les corte en otoño o invierno.
60. TRANSPORTE
Es la 2ª fase y es en la que la madera es
transportada desde su lugar de corte al
aserradero y en esta fase dependen muchas
cosas como la orografía y la infraestructura que
exista.
Normalmente se hace tirando con animales ó
maquinaria pero hay casos en que hay un río
cerca y se aprovecha para que los lleve, si hay
buena corriente de agua se sueltan los troncos
con cuidado de que no se atasquen pero si hay
poca corriente se atan haciendo balsas que se
guían hasta donde haga falta.
61. ASERRADO
En los aserraderos se prepara la
madera, cortandola dependiendo del
uso que se le vaya a dar.
Suelen usar diferentes tipos de sierra
como por ejemplo, la sierra
alternativa, de cinta, circular ó con
rodillos.
Algunos aserraderos combinan varias
de estas técnicas para mejorar la
producción.
62. La resistencia al ataque de insectos y hongos, es decir,
que sea durable, que no se pudra, es una de las
propiedades que de ninguna manera debe dejarse de
tener en cuenta para autorizarse el empleo de una
determinada especie.
63.
64.
65. SECADO
SECADO NATURAL: Se colocan los
maderos en pilas separadas del suelo y
con huecos para que corra el aire entre
ellos y protegidos del agua y el sol para
que así se vayan secando lo que le pasa
a este sistema es que tarda mucho
tiempo y eso no es rentable al del
aserradero que quiere que eso vaya
deprisa.
66. SECADO ARTIFICIAL: Dentro de este hay varios métodos distintos:
Secado por inmersión: En este proceso se mete al tronco o el madero en una piscina, y por el
empuje del agua por uno de los lados del madero la savia sale empujada por el lado opuesto así se
consigue que al eliminar la savia la madera no se pudra y aunque le prive a la madera de algo de
dureza y consistencia ganara en duración. Este proceso dura varios meses, tras los cuales la
madera secara mas deprisa por que no hay savia.
67. Secado por vaporización: Se meten los maderos en una nave cerrada a cierta altura del suelo
por la que corre una nube de vapor de 80 a 100Cº Con este proceso se consigue que la madera
pierda un 25% de su peso en agua y más tarde para completar el proceso se le hace circular una
corriente de vapor de aceite de alquitrán que la impermeabilizará y favorecerá su conservación.
68. Secado al vacío: en este proceso la madera es introducida en unas maquinas de vacío. Es él mas
seguro y permite conciliar tiempos extremadamente breves de secado con:
•Bajas temperaturas de la madera en
secado.
•Limitados gradientes de humedad
entre el exterior y la superficie.
•La eliminación del riesgo de fisuras,
hundimiento o alteración del color.
•Fácil utilización.
•Mantenimiento reducido de la
instalación
1-Panel de control
computerizado (Vacutronic).
2-Batería de agua caliente.
3-Madera en secado.
4-Ventilador de flujo alterno.
5-Turbulencia.
6-Sonda.
7-Carro motorizado de carga.
8-Condensador.
69. Secado por bomba de calor: Este proceso es otra aplicación del sistema de secado por
vaporización, con la aplicación de la tecnología de Bomba de calor al secado de la madera
permite la utilización de un circuito cerrado de aire en el proceso, ya que al aprovecharse la
posibilidad de condensación de agua por parte de la bomba de calor, de manera que no es
necesaria la entrada de aire exterior para mantener la humedad relativa de la cámara de la
nave ya que si no habría desfases de temperatura, humedad.
70. Secado mixto: En este proceso se juntan el natural y el artificial:
Se empieza con un secado natural que elimina la humedad en un
20-25% para proseguir con el secado artificial hasta llegar al punto
de secado o de eliminación de humedad deseado.
