Propiedades Físicas y Mecánicas de la Madera

1. Propiedades Fundamentales: Densidad y Humedad

Densidad: Cuanto mayor es la densidad de la madera, más resistente es. Casi todas las maderas tienen una densidad menor que la del agua, lo que les permite flotar. Las maderas de baja densidad se conocen generalmente como coníferas (maderas blandas) y las de alta densidad se conocen como latifoliadas (maderas duras).

Humedad: Es el porcentaje de agua presente en los poros y paredes celulares. El contenido de humedad de la madera en estado natural (recién cortada) es alto. Existe un contenido de humedad de equilibrio (CHE) que, en condiciones ambientales normales, oscila típicamente entre el 8% y el 12%.

2. Acción y Efecto de la Variación de la Humedad

Dado que la madera es higroscópica, absorbe o desprende humedad según el medio ambiente circundante. El agua libre (la que se encuentra en las cavidades celulares) desaparece totalmente a lo largo del tiempo, quedando, además del agua de constitución, el agua ligada correspondiente a la humedad de la atmósfera que rodee a la madera, hasta conseguir un equilibrio. En este estado, se dice que la madera está secada al aire.

La madera tiene propiedades distintas dependiendo de la orientación de las fibras, fenómeno conocido como anisotropía de la madera.

La humedad de la madera varía entre límites muy amplios. En la madera recién cortada oscila típicamente entre el 50% y el 60%. Las variaciones de humedad hacen que la madera se hinche o contraiga, variando su volumen y, por consiguiente, su densidad.

3. Propiedades Mecánicas: Dureza y Resistencia

Dureza

La dureza es la resistencia que opone la madera al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto más densa y dura es la madera, mayor resistencia opone.

Clasificación de la Dureza:

• Maderas duras
• Maderas muy duras
• Maderas normales (semiduras/blandas)

Resistencia

Al ser un material anisótropo, la madera presenta mayor resistencia si el esfuerzo es paralelo a las fibras y menor resistencia si es perpendicular a ellas.

4. Factores que Determinan la Resistencia de la Madera

La madera es uno de los materiales más idóneos para el trabajo a tracción, debido a su especial estructura direccional. Su resistencia será máxima cuando la solicitación sea paralela a la fibra y disminuirá cuando sea perpendicular.

En esta solicitación juegan un papel importante los defectos estructurales, como las fibras cortas o interrumpidas y los nudos, que disminuyen significativamente la resistencia mecánica del material.

Defectos Comunes de la Madera y sus Consecuencias

5. Defectos Estructurales: Nudos y Fendas

Nudos

Son los tejidos que forman las ramas. Provocan desviaciones en la fibra y condensaciones de tejido lignificado, comunicando diferente textura y heterogeneidad a las resistencias de la madera. Esto la deprecia y la hace desechable para sierra cuando son muy gruesos, ya que son saltadizos y, al desecarse, se desprenden, dejando huecos en las tablas.

Fendas (Grietas)

Son grietas más o menos profundas en sentido longitudinal que se aprecian ya en el árbol en pie si son originadas por los hielos al desgarrar el tronco en el sentido de los radios medulares, formando un reborde alrededor de la brecha de la corteza. Si no son grandes y profundas, no deprecian la madera para ciertos usos.

6. Defectos de Crecimiento: Fibra Torcida y Madera Curvada

Fibra Torcida o Revirada

Ocurre cuando, al crecer el árbol, sus fibras no lo hacen paralelamente al eje, sino en forma de hélice. Esto se debe al excesivo crecimiento de las fibras periféricas en relación con las interiores, a causa de pasar las raíces de un terreno impermeable a otro profundo y fértil. Se aprecia ya en el árbol en pie, pues la corteza se rasga y sigue la línea espiral de las fibras. Esta madera solo sirve para pilotes, postes, pies derechos, etc., pues al escuadrarla se cortan los haces fibrosos en varios sitios, perdiendo mucha resistencia.

Madera Curvada

Se presenta cuando el fuste del árbol no es recto y exhibe trozos curvados en el mismo o distinto plano. En el primer caso, si la flecha (medida perpendicularmente al eje del fuste en el punto más curvo) no es muy grande, puede servir como Madera de Rollo para ciertas aplicaciones. Sin embargo, en el segundo caso (curvatura en distinto plano) solo sirve para leña.

7. Defectos de la Médula y Anillos de Crecimiento

Excentricidad de la Médula (o Corazón)

Debido a diversas circunstancias de crecimiento (vientos, proximidades de rocas, etc.), la madera es heterogénea, teniendo poca elasticidad y resistencia. Si la desviación medular no es muy exagerada, no deprecia mucho el material.

Irregularidad de los Anillos de Crecimiento

Debida a cambios bruscos de la vegetación del árbol por excesivo aclareo o por vivir aislado. Se deprecia por ser poco elástica y fracturarse con facilidad.

Corteza Incluida (Entrecorteza)

Se trata de tener un trozo de corteza entre los anillos de crecimiento, debido a la imperfecta soldadura de dos ramas gemelas. Esto hace rechazable tales maderas por ser poco resistentes y estar propensas a muchas enfermedades al alojarse gérmenes patógenos en ella.

Clasificación de la Madera por Especie y Uso

8. Diferencia entre Maderas Coníferas, Frondosas y Tropicales

Coníferas (Maderas Blandas)

Proporcionan una madera densa y de muy buena calidad debido a la existencia de unas células denominadas Traqueideas que tienen forma de huso. También poseen la característica añadida de proporcionar un líquido viscoso y pegajoso llamado resina. Actualmente se conocen unas cuatrocientas especies.

Ejemplos de Coníferas:

• Pino
• Alerce
• Cedro

Frondosas (Maderas Duras)

Árboles con numerosas familias y millares de especies. Poseen hojas largas y de nervios ramificados y proporcionan maderas de características muy variadas, aptas fundamentalmente para la ebanistería. Crecen en zonas templadas y tropicales.

Ejemplos de Frondosas:

• Roble
• Castaño
• Eucalipto

Tropicales (Maderas Nobles)

Son maderas nobles conocidas desde antaño por sus propiedades estructurales inigualables: gran dureza y resistencia a agentes descomponedores y humedad. Provienen de árboles muy grandes con troncos homogéneos, circunstancia que permite obtener tableros de grandes dimensiones. Además, las especies tropicales tienen una amplia gama de colores que se alejan de los típicos tonos apagados que caracterizan a otras maderas.

Ejemplos de Maderas Tropicales:

• Teca
• Ipe
• Caoba

9. Especies de Madera Recomendadas para Uso Exterior

Las maderas para exterior deben poseer alta durabilidad natural y resistencia a la humedad y a los agentes biológicos.

• Madera de Teca
• Madera de Iroko
• Madera de Cebro (o Cedro)
• Madera IPE
• Madera del Olivo