a las fibras será de 4000 a 5000 Kg / cm.² . El valor del módulo de elasticidad E en el
sentido de las fibras será de 80.000 a 180.000 Kg / cm.²
Flexibilidad: Es la propiedad que tienen algunas maderas de poder ser dobladas o ser
curvadas en su sentido longitudinal, sin romperse. Si son elásticas recuperan su forma
primitiva cuando cesa la fuerza que las ha deformado.
La madera presenta especial aptitud para sobrepasar su límite de elasticidad
por flexión sin que se produzca rotura inmediata, siendo esta una propiedad que la
hace útil para la curvatura (muebles, ruedas, cerchas, instrumentos musicales, etc.).
La madera verde, joven, húmeda o calentada, es más flexible que la seca o
vieja y tiene mayor límite de deformación.
La flexibilidad se facilita calentando la cara interna de la pieza (produciéndose
contracción de las fibras interiores) y, humedeciendo con agua la cara externa
(produciéndose un alargamiento de las fibras exteriores) La operación debe realizarse
lentamente.
Actualmente esta propiedad se incrementa, sometiéndola a tratamientos
de vapor.
Maderas flexibles: Fresno, olmo, abeto, pino.
Maderas no flexibles: Encina, arce, maderas duras en general.
Dureza: Es una característica que depende de la cohesión de las fibras y de su
estructura.
Se manifiesta en la dificultad que pone la madera de ser penetrada por
otros cuerpos (clavos, tornillos, etc.) o a ser trabajada (cepillo, sierra, gubia, formón).
La dureza depende de la especie, de la zona del tronco, de la edad. En general
suele coincidir que las más duras son las mas pesadas.
El duramen es más duro que la albura. Las maderas verdes son más blandas
que las secas. Las maderas fibrosas son más duras. Las maderas más ricas en vasos
son más blandas. Las maderas mas duras se pulen mejor.
Muy duras: Ébano, boj, encina.
Duras: Cerezo, arce, roble, tejo...
Semiduras: Haya, nogal, castaño, peral, plátano, acacia, caoba, cedro, fresno,
teka.
Blandas: Abeto, abedul, aliso, pino, okume.
Muy blandas: Chopo, tilo, sauce, balsa.
Cortadura: Es la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende a
desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección del esfuerzo es
perpendicular a la dirección de las fibras.
Si la fuerza es máxima en sentido perpendicular a las fibras será cortadura y si
es mínima en sentido paralelo a las mismas será desgarramiento.
Hendibilidad: Es la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende a
desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección de los esfuerzos es
paralela a la dirección de las fibras.
La madera tiene cierta facilidad para hendirse o separarse en el sentido de las
fibras. Una cuña, penetra fácilmente en la madera, al vencer por presión la fuerza de
cohesión de las fibras (no las corta). Es fácil observar esta propiedad al cortar madera
para hacer leña, en la dirección de las fibras se separa en dos fácilmente. La madera
verde es más hendible que la seca.
Cuando se van a realizar uniones de piezas de madera por medio de tornillos o clavos
nos interesa que la madera que vamos a usar tenga una gran resistencia a la hienda.
Hendibles: Castaño, alerce y abeto.
Poco hendibles: Olmo, arce y abedul.
Astillables: Fresno
Resistencia al Choque: Nos indica el comportamiento de la madera al ser sometida a
un impacto. La resistencia es mayor, en el sentido axial de las fibras y menor en el
transversal, o radial.
En la resistencia al choque influyen: el tipo de madera, el tamaño de la pieza,
la dirección del impacto con relación a la dirección de las fibras, la densidad y la
humedad de la madera, entre otros.
Resistencia a la tracción: La madera es un material muy indicado para trabajar a
tracción (en la dirección de las fibras), viéndose limitado su uso únicamente por la
dificultad de transmitir estos esfuerzos a las piezas. Esto significa que en las piezas
sometidas a tracción los problemas aparecerán en las uniones.
Si se realiza un esfuerzo de tracción en la dirección axial, la magnitud de la
deformación producida será menor que si el esfuerzo es de compresión, sobre todo en
lo que concierne a las deformaciones plásticas. Es decir que la rotura de la madera
por tracción se puede considerar como una rotura frágil.
La resistencia a la tracción
de la madera presenta valores elevados. La resistencia de la madera a la tracción en la
dirección de las fibras, se debe a las moléculas de celulosa que constituye, en parte, la
pared celular.
En la práctica existen algunos inconvenientes, que se han de tener en cuenta al
someterla a este tipo de esfuerzos; en la zona de agarre existen compresiones,
taladros, etc., que haría romper la pieza antes por raja o cortadura, con lo que no se
aprovecharía la gran resistencia a la tracción. Por otra parte, los defectos de la
madera, tales como nudos, inclinación de fibras, etc., afectan mucho a este tipo de
solicitación, disminuyendo su resistencia en una proporción mucho mayor que en los
esfuerzos de compresión.
Resistencia a la Compresión: La madera, en la dirección de las fibras, resiste menos a
compresión que a tracción, siendo la relación del orden de 0,50, aunque variando de
una especie a otra de 0,25 a 0,7.
La alta resistencia a la compresión es necesaria para cimientos y soportes en
construcción. La resistencia a la flexión es fundamental en la utilización de madera en
estructuras, como viguetas, travesaños y vigas de todo tipo. Muchos tipos de madera
que se emplean por su alta resistencia a la flexión presentan alta resistencia a la
compresión y viceversa; pero la madera de roble, por ejemplo, es muy resistente a la
flexión pero más bien débil a la compresión, mientras que la de secuoya es resistente
a la compresión y débil a la flexión.
Otra propiedad es la resistencia a impactos y a tensiones repetidas. El nogal
americano y el fresno son muy duros y se utilizan para hacer bates de béisbol y
mangos de hacha. Como el nogal americano es más rígido que el fresno, se suele
utilizar para mangos finos, como los de los palos de golf.
Otras propiedades mecánicas menos importantes pueden resultar críticas en casos
particulares; por ejemplo, la elasticidad y la resonancia de la pieza la convierten en el
material más apropiado para construir pianos de calidad
Propiedades fisicas
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:
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.
Humedad de la madera. Relaciones Agua - Madera
Es la propiedad más importante, pues influye sobre todas las demás,
propiedades físicas, mecánicas, mayor o menor aptitud para su elaboración,
estabilidad dimensional y resistencia al ataque de seres vivos.
El agua es el vehículo de transporte que utilizan las plantas para su alimento,
esto, unido a la higroscopicidad de la madera, hace que esta tenga normalmente en su
interior cierta cantidad de agua, que es necesario conocer antes de su uso, debido a las
modificaciones que produce en las características físicas y mecánicas.
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).
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.
El agua libre, una vez perdida por la madera, ya no puede ser recuperada a partir
de la humedad atmosférica. Para recuperarla, habrá de ser por inmersión directa en el
agua. El agua libre no tiene mas repercusión que la ocupación física de los huecos, y
por consiguiente no influye en la hinchazón o merma de la madera ni en las
propiedades mecánicas.
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