LA MADERALA MADERA
Ciencia de los MaterialesCiencia de los Materiales
Profesor: Ing. Gastón Proaño C.Profesor: Ing. Gastón Proaño C.
2004-20052004-2005
Concepto de maderaConcepto de madera
ESTÁ CONSTITUÍDA POR UN ESTÁ CONSTITUÍDA POR UN CONJUNTO DE TEJIDOS QUE FORMAN CONJUNTO DE TEJIDOS QUE FORMAN LA MASA DE LOS ÁRBOLES. LA MASA DE LOS ÁRBOLES.
MATERIAL MÁS LIGERO, RESISTENTE MATERIAL MÁS LIGERO, RESISTENTE Y D FÁCIL TRABAJO UTILIZADO POR Y D FÁCIL TRABAJO UTILIZADO POR EL HOMBRE DESDE LOS PRIMEROS EL HOMBRE DESDE LOS PRIMEROS TIEMPOSTIEMPOS
Desarrollo de la MaderaDesarrollo de la Madera
EL ÁRBOL CONSTA DE RAÍCES, TRONCO, EL ÁRBOL CONSTA DE RAÍCES, TRONCO, RAMAS Y HOJASRAMAS Y HOJAS
EL AGUA LA ABSORBEN POR LAS RAÍCESEL AGUA LA ABSORBEN POR LAS RAÍCES EN LAS HOJAS SE REALIZA LA EN LAS HOJAS SE REALIZA LA
FOTOSÍNTESISFOTOSÍNTESIS EN EL TRONCO SE EFECTUA EL CAMBIO DE EN EL TRONCO SE EFECTUA EL CAMBIO DE
AZÚCARES EN ALMIDÓN Y CELULOSA AZÚCARES EN ALMIDÓN Y CELULOSA ORIGINANDO NUEVAS CÉLULAS EN LOS ORIGINANDO NUEVAS CÉLULAS EN LOS ANILLOS DEL CAMBIUMANILLOS DEL CAMBIUM
ESTRUCTURA DE LA ESTRUCTURA DE LA MADERAMADERA
ESTÁ CONSTITUÍDA POR UN CONJUNTO DE ESTÁ CONSTITUÍDA POR UN CONJUNTO DE CÉLULAS TUBULARES DE FORMA Y CÉLULAS TUBULARES DE FORMA Y LONGITUD MUY VARIABLESLONGITUD MUY VARIABLES
AL HACER UN CORTE SE IDENTIFICA:AL HACER UN CORTE SE IDENTIFICA: MÉDULAMÉDULA DURAMENDURAMEN ALBURAALBURA CAMBIUMCAMBIUM CORTEZACORTEZA
EL CAMBIUMEL CAMBIUM
CAPA GENERATRIZ DE NUEVA FIBRACAPA GENERATRIZ DE NUEVA FIBRA SE COMPONE DE XILEMA Y FLOEMASE COMPONE DE XILEMA Y FLOEMA CAPAS NUEVAS ESTÁN FORMADAS CAPAS NUEVAS ESTÁN FORMADAS
POR MADERA DE PRIMAVERA, COLOR POR MADERA DE PRIMAVERA, COLOR CLAROCLARO
CAPAS OBSCURAS DEL VERANOCAPAS OBSCURAS DEL VERANO ESTO ES LO QUE FORMA LOS ANILLOS ESTO ES LO QUE FORMA LOS ANILLOS
ANUALES DE CRECIMIENTOANUALES DE CRECIMIENTO
PARTES DE LA ESTRUCTURA PARTES DE LA ESTRUCTURA DEL TRONCODEL TRONCO
ANILLOS DE CRECIMIENTO ANUALANILLOS DE CRECIMIENTO ANUAL MÉDULAMÉDULA RADIO MEDULAR EN SECCIÓN RADIO MEDULAR EN SECCIÓN
TRANSVERSALTRANSVERSAL FIBRAS LEÑOSASFIBRAS LEÑOSAS CAMBIUMCAMBIUM CUTÍCULACUTÍCULA
COMPOSICIÓN QUÍMICACOMPOSICIÓN QUÍMICA
CARBONO 50 %CARBONO 50 % OXÍGENO 42 %OXÍGENO 42 % HIDRÓGENO 6 %HIDRÓGENO 6 % NITRÓGENO 1 %NITRÓGENO 1 % CENIZAS 1 %CENIZAS 1 %
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
DEPENDEN DEL :DEPENDEN DEL :
CRECIMIENTOCRECIMIENTO EDADEDAD CONTENIDO DE HUMEDADCONTENIDO DE HUMEDAD CLASES DE TERRENOCLASES DE TERRENO DISTINTAS PARTES DEL TRONCODISTINTAS PARTES DEL TRONCO
HUMEDADHUMEDAD
LA MADERA TIENE AGUA:LA MADERA TIENE AGUA:
DE CONSTITUCIÓN.- DE CONSTITUCIÓN.- INHERENTE A SU INHERENTE A SU NATURALEZA ORGÁNICANATURALEZA ORGÁNICA
DE SATURACIÓN.- DE SATURACIÓN.- IMPREGNA LAS PAREDES IMPREGNA LAS PAREDES DE LOS ELEMENTOS LEÑOSOSDE LOS ELEMENTOS LEÑOSOS
LIBRE.- LIBRE.- ABSORVIDA POR VASOS Y TRAQUEIDASABSORVIDA POR VASOS Y TRAQUEIDAS
HUMEDADHUMEDAD
LA MADERA RCIÉN CORTADA TIENE DEL 50 AL LA MADERA RCIÉN CORTADA TIENE DEL 50 AL 60 %60 %
LA MADERA POR IMBIBICIÓN PUEDE TENER DE LA MADERA POR IMBIBICIÓN PUEDE TENER DE 250 AL 300 %250 AL 300 %
LA ALBURA TIENE MÁS AGUA QUE EL LA ALBURA TIENE MÁS AGUA QUE EL DURAMENDURAMEN
LA MADERA SECADA AL AIRE CONTIENE DEL LA MADERA SECADA AL AIRE CONTIENE DEL 10 AL 15 % DE SU PESO EN AGUA10 AL 15 % DE SU PESO EN AGUA
PARA LA PRUEBA; HIGRÓMETROS ELÉCTRICOSPARA LA PRUEBA; HIGRÓMETROS ELÉCTRICOS
PROPIEDADES FISICASPROPIEDADES FISICAS
DENSIDAD:DENSIDAD:
COMPRENDE EL VOLUMEN DE COMPRENDE EL VOLUMEN DE HUECOS Y LOS MACIZOSHUECOS Y LOS MACIZOS
CUANTO MAYOR ES LA DENSIDAD CUANTO MAYOR ES LA DENSIDAD APARENTE MAYOR ES LA APARENTE MAYOR ES LA RESISTENCIARESISTENCIA
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
CONTRACCIÓN E HINCHAMIENTO:CONTRACCIÓN E HINCHAMIENTO: LA MADERA CAMBIA DE VOLUMEN LA MADERA CAMBIA DE VOLUMEN
SEGÚN EL CONTENIDO DE HUMEDADSEGÚN EL CONTENIDO DE HUMEDAD CUANDO PIERDE AGUA SE CONTRAECUANDO PIERDE AGUA SE CONTRAE EN DIRECCIÓN TANGENCIAL: DE 5 – EN DIRECCIÓN TANGENCIAL: DE 5 –
11.511.5 EN DIRECCIÓN RADIAL: DEL 1 – 7.8%EN DIRECCIÓN RADIAL: DEL 1 – 7.8% EN DIRECCIÓN AXIAL: NO PASA DEL EN DIRECCIÓN AXIAL: NO PASA DEL
0.8% 0.8%
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
DUREZA: RESISTENCIA QUE OPONE AL DUREZA: RESISTENCIA QUE OPONE AL DESGASTE, RAYADO, CLAVAR, ETC.DESGASTE, RAYADO, CLAVAR, ETC.
DEPENDE DE: DENSIDAD, EDAD, DEPENDE DE: DENSIDAD, EDAD, ESTRUCTURA Y SENTIDO DE LAS FIBRASESTRUCTURA Y SENTIDO DE LAS FIBRAS
CLASIFICACIÓN: MUY DURAS, BASTANTE CLASIFICACIÓN: MUY DURAS, BASTANTE DURAS, ALGO DURAS, BLANDAS MUY DURAS, ALGO DURAS, BLANDAS MUY BLANDASBLANDAS
TIPOS DE MADERASTIPOS DE MADERAS
MUY DURAS: ÉBANO, SERBAL, ENCINAMUY DURAS: ÉBANO, SERBAL, ENCINA BASTANTE DURAS: ROBLE, ARCE, BASTANTE DURAS: ROBLE, ARCE,
ÁLAMOÁLAMO ALGO DURAS: NOGAL, PINO, ALGO DURAS: NOGAL, PINO,
MANZANOMANZANO BLANDAS: ABETO, PINO SAUCEBLANDAS: ABETO, PINO SAUCE MUY BLANDAS: PALO BALSAMUY BLANDAS: PALO BALSA
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
HENDEBILIDAD: PROPIEDAD DE CORTAR HENDEBILIDAD: PROPIEDAD DE CORTAR LA MADERA EN SENTIDO PARALELO AL EJE LA MADERA EN SENTIDO PARALELO AL EJE DEL TRONCODEL TRONCO
LAS MADERAS MÁS ENDEBLES SON EL LAS MADERAS MÁS ENDEBLES SON EL PINO, EUCALIPTOPINO, EUCALIPTO
SON MÁS ENDEBLES MIENTRAS MAS SON MÁS ENDEBLES MIENTRAS MAS DURA, DENSA, CAREZCAN DE NUDOS, DURA, DENSA, CAREZCAN DE NUDOS, TENGAN FIBRAS RECTAS Y CON EL CALORTENGAN FIBRAS RECTAS Y CON EL CALOR
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
CONDUCTIVIDAD: CONDUCTIVIDAD: LA MADERA SECA ES MALA LA MADERA SECA ES MALA CONDUCTORA DE LA ELECTRICIDADCONDUCTORA DE LA ELECTRICIDAD
LA MADERA HÚMEDA ES CONDUCTORALA MADERA HÚMEDA ES CONDUCTORA DILATACIÓN TÉRMICA: DILATACIÓN TÉRMICA: EL COEFICIENTE DE DILATACIÓN EL COEFICIENTE DE DILATACIÓN
ES MUY PEQUEÑOES MUY PEQUEÑO DURACIÓN: DURACIÓN: LA DURACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE LA DURACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE
MADERA Y DEL MEDIOMADERA Y DEL MEDIO A LA INTEMPERIEA LA INTEMPERIE SUMERGIDOS EN AGUASUMERGIDOS EN AGUA ENTERRADA EN EL SUELOENTERRADA EN EL SUELO TRATADATRATADA
PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS
DEPENDEN DEL GRADO DE HUMEDAD DEPENDEN DEL GRADO DE HUMEDAD Y DENSIDADY DENSIDAD
LA RESISTENCIA VARÍA : LA RESISTENCIA VARÍA : POR CADA 1% DE HUMEDAD LA POR CADA 1% DE HUMEDAD LA
RESISTENCIA VARÍA 4%RESISTENCIA VARÍA 4% PARA CASOS REALES HAY QUE TOMAR PARA CASOS REALES HAY QUE TOMAR
LA HUMEDAD PROMEDIO DE 15% LA HUMEDAD PROMEDIO DE 15%
PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS
COMPRESIÓNCOMPRESIÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN POR RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN POR
CENTÍMETRO CUADRADO POR EL CENTÍMETRO CUADRADO POR EL CUADRADO DE LA DENSIDAD MEDIA CUADRADO DE LA DENSIDAD MEDIA CON 15 % DE HUMEDAD, DÁ UN CON 15 % DE HUMEDAD, DÁ UN COEFICIENTE LLAMADO COTA COEFICIENTE LLAMADO COTA ESPECÍFICA DE LA CALIDADESPECÍFICA DE LA CALIDAD
PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS
COTA DE TRACCIÓN:COTA DE TRACCIÓN:
ES 2.5 VECES MAYOR QUE LA COMPRESIÓNES 2.5 VECES MAYOR QUE LA COMPRESIÓN
COTA DE FLEXIÓN:COTA DE FLEXIÓN:
TIENE GRAN IMPORTANCIA LA PRESENCIA TIENE GRAN IMPORTANCIA LA PRESENCIA DE NUDOS Y FIBRAS CORTADASDE NUDOS Y FIBRAS CORTADAS
CLASIFICACIÓN DE LAS CLASIFICACIÓN DE LAS MADERASMADERAS
Resinosas.- pino, abeto, ciprés, cedroResinosas.- pino, abeto, ciprés, cedro Frondosas.- roble, encina, eucaliptoFrondosas.- roble, encina, eucalipto Tropicales.- caoba, nogal, balsa, tecaTropicales.- caoba, nogal, balsa, teca Árboles frutales.- nogal, manzano, olivoÁrboles frutales.- nogal, manzano, olivo Maderas exóticas.- son aquellas que se Maderas exóticas.- son aquellas que se
utilizan en ebanistería y talla artística utilizan en ebanistería y talla artística porque adquieren con el pulimento porque adquieren con el pulimento bellos colores. Ébano, caoba, teca, roble, bellos colores. Ébano, caoba, teca, roble, otros otros
Corte de los árbolesCorte de los árboles
La época más favorable para cortar los árboles La época más favorable para cortar los árboles es durante el verano puesto que en este es durante el verano puesto que en este tiempo el árbol tiene menos albura y hay tiempo el árbol tiene menos albura y hay menor riesgo de destrucción en el tiempo.menor riesgo de destrucción en el tiempo.
El corte se hace a mano, hacha, usando sierra.El corte se hace a mano, hacha, usando sierra. Cuando se corta el árbol se corta las ramas, se Cuando se corta el árbol se corta las ramas, se
saca la cáscara y cuando se seca algo se lo saca la cáscara y cuando se seca algo se lo saca del monte arrastrándolo con caballos, saca del monte arrastrándolo con caballos, tractor ó flotación, aprovechando la corriente tractor ó flotación, aprovechando la corriente de ríosde ríos
LABRA DE LA MADERALABRA DE LA MADERA
Los troncos se dividen en trozos de Los troncos se dividen en trozos de distinta longitud según las necesidadesdistinta longitud según las necesidades
HENDIMIENTO.- consiste en rajar el HENDIMIENTO.- consiste en rajar el tronco en sentido longitudinaltronco en sentido longitudinal
ESCUADRACIÓN.- consiste en obtener de ESCUADRACIÓN.- consiste en obtener de un tronco una pieza de forma prismáticaun tronco una pieza de forma prismática
LABRAR CON HACHA.- se realiza en el LABRAR CON HACHA.- se realiza en el sitio de corte. Pieza de forma rectangularsitio de corte. Pieza de forma rectangular
DEFECTOS DE LA MADERADEFECTOS DE LA MADERA
Fibra torcida o reviradaFibra torcida o revirada Madera curvadaMadera curvada Excentricidad del corazónExcentricidad del corazón Irregularidad de los anillos de Irregularidad de los anillos de
crecimientocrecimiento EntrecortezaEntrecorteza NudosNudos GrietasGrietas
DEFECTOS DE LA MADERADEFECTOS DE LA MADERA
CUADRANURACUADRANURA ECEBOLLADURAECEBOLLADURA PATA DE GALLINAPATA DE GALLINA CORAZÓN PARTIDO Ó ESTRELLADOCORAZÓN PARTIDO Ó ESTRELLADO CORAZÓN HUECOCORAZÓN HUECO DOBLE ALBURADOBLE ALBURA CARNE DE GALLINACARNE DE GALLINA
Alteraciones de la maderaAlteraciones de la madera
ENMOHECIMIENTOENMOHECIMIENTO PUDRICIÓN PUDRICIÓN DESTRUCCIÓN POR INSECTOS DESTRUCCIÓN POR INSECTOS DESTRUCCIÓN POR MOLUSCOSDESTRUCCIÓN POR MOLUSCOS DESTRUCCIÓN POR FUEGODESTRUCCIÓN POR FUEGO
CONSERVACIÓN DE LA CONSERVACIÓN DE LA MADERAMADERA
DESECACIÓN ADECUADADESECACIÓN ADECUADA CARBONIZACIÓN SUPERFICIALCARBONIZACIÓN SUPERFICIAL PINTURASPINTURAS IMPREGNACIÓNIMPREGNACIÓN Cloruro de zinc, sulfato de cobre, Cloruro de zinc, sulfato de cobre,
alquitranado, tratamiento con ureaalquitranado, tratamiento con urea ALMACENAJEALMACENAJE
ESCUADRÍAS DE LA MADERAESCUADRÍAS DE LA MADERA
VIGASVIGAS VIGUETASVIGUETAS TABLONESTABLONES LISTONESLISTONES TABLASTABLAS LATASLATAS CHAPASCHAPAS MADERA DE RAJAMADERA DE RAJA
APLICACIONES DE LA APLICACIONES DE LA MADERAMADERA
EN CONSTRUCCIÓNEN CONSTRUCCIÓN CARPINTERÍA DE TALLER Y ARMARCARPINTERÍA DE TALLER Y ARMAR CIMENTACIONES CON PILOTESCIMENTACIONES CON PILOTES SOSTENIMIENTO EN MINASSOSTENIMIENTO EN MINAS TRAVIESAS DE FERROCARRILTRAVIESAS DE FERROCARRIL PORTESPORTES ENCOFRADOS DE HORMIGÓNENCOFRADOS DE HORMIGÓN ENCOFRADOS PARA PREFABRICADOSENCOFRADOS PARA PREFABRICADOS
APLICACIONESAPLICACIONES
MADERA LAMINADA: chapas de máquina MADERA LAMINADA: chapas de máquina plana de 0,3 mm de espesor, superpuestas plana de 0,3 mm de espesor, superpuestas con las fibras en el mismo sentidocon las fibras en el mismo sentido
MADERA COMPRIMIDA: chapas superpuestas MADERA COMPRIMIDA: chapas superpuestas en láminas con las fibras en el mismo en láminas con las fibras en el mismo sentido, adheridas con resinas sintéticas y sentido, adheridas con resinas sintéticas y prensadas fuertemente en caliente prensadas fuertemente en caliente
APLICACIONESAPLICACIONES
MADERA PÉTREA MADERA PÉTREA MADERA METALIZADAMADERA METALIZADA MADERA BAQUELIZADAMADERA BAQUELIZADA MADERA PLÁSTICAMADERA PLÁSTICA
CAÑASCAÑAS
Es una planta herbácea con tallo leñoso Es una planta herbácea con tallo leñoso de 3 a 6 metros de longitud por 5 de 3 a 6 metros de longitud por 5 centímetros de diámetro en el tallo.centímetros de diámetro en el tallo.
Su estructura es hueca con tabiques Su estructura es hueca con tabiques transversales en los nudos y arranque transversales en los nudos y arranque de las ramasde las ramas
La superficie externa es compacta y La superficie externa es compacta y brillabrilla
Tiene color amarillentoTiene color amarillento
CAÑASCAÑAS
SE EMPLEA POR SER BARATA, SE EMPLEA POR SER BARATA, LIGERA, IMPERMEABLE, NO SE DILATA LIGERA, IMPERMEABLE, NO SE DILATA NI CONTRAE CON LA TEMPERATURA Y NI CONTRAE CON LA TEMPERATURA Y POR TENER GRAN CANTIDAD DE POR TENER GRAN CANTIDAD DE SÍLICE , NO SE PUDRE FÁCILMENTESÍLICE , NO SE PUDRE FÁCILMENTE
SE UTILIZA COMO ENCOFRADO, SE UTILIZA COMO ENCOFRADO, CERRAMIENTOS, VIVIENDAS, CERRAMIENTOS, VIVIENDAS, ENTABLADO, CUBIERTAS, ETC.ENTABLADO, CUBIERTAS, ETC.
PINTURASPINTURAS
MEZCLAS LÍQUIDAS, GENERALMENTE MEZCLAS LÍQUIDAS, GENERALMENTE COLOREADAS, QUE APLICADAS POR COLOREADAS, QUE APLICADAS POR EXTENCIÓN FORMAN UNA PELÍCULA DE EXTENCIÓN FORMAN UNA PELÍCULA DE PROTECCIÓN A LOS MATERIALES DONDE PROTECCIÓN A LOS MATERIALES DONDE SE LAS APLICA DANDO BUENA RESPUESTA SE LAS APLICA DANDO BUENA RESPUESTA A LA VISTA.A LA VISTA.
ESTÁN CONSTITUÍDAS POR PIGMENTO ESTÁN CONSTITUÍDAS POR PIGMENTO SÓLIDO Y UN AGLUTINANTE LÍQUIDO QUE SÓLIDO Y UN AGLUTINANTE LÍQUIDO QUE MEZCLADOS FORMAN UNA DISPERSIONMEZCLADOS FORMAN UNA DISPERSION
PIGMENTOSPIGMENTOS
SON CUERPOS SÓLIDOS, FINAMENTE SON CUERPOS SÓLIDOS, FINAMENTE PULVERIZADOS, INSOLUBLES EN EL PULVERIZADOS, INSOLUBLES EN EL AGLUTINANTE, SIENDO SU AGLUTINANTE, SIENDO SU PROPÓSITO EL DE COLOREAR, DAR PROPÓSITO EL DE COLOREAR, DAR CONSISTENCIA Y FACILITAR EL CONSISTENCIA Y FACILITAR EL SECADO DE LA PINTURASECADO DE LA PINTURA
LOS PIGMENTOS PUEDEN SER: LOS PIGMENTOS PUEDEN SER: NATURALES Ó ARTICIALES NATURALES Ó ARTICIALES
PIGMENTOSPIGMENTOS
CLASIFICACIÓN:CLASIFICACIÓN: MineralesMinerales VegetalesVegetales AnimalesAnimales SintéticosSintéticos ColoreadosColoreados OpacosOpacos TransparentesTransparentes inertesinertes
PIGMENTOSPIGMENTOS
BLANCOSBLANCOS ROJOSROJOS AMARILLOSAMARILLOS AZULESAZULES VERDESVERDES PARDOSPARDOS PURPURINASPURPURINAS INERTES: ES LA CRGA DE LA PINTURAINERTES: ES LA CRGA DE LA PINTURA
CLASES DE PINTURASCLASES DE PINTURAS
A LA CALA LA CAL AL FRESCOAL FRESCO AL SILICATOAL SILICATO A LA COLAA LA COLA AL ÓLEOAL ÓLEO AL BARNÍZAL BARNÍZ A LA CERAA LA CERA ASFÁLTICASASFÁLTICAS A LA CELULOSAA LA CELULOSA RESISTENTES AL CALORRESISTENTES AL CALOR RESISTENTES A LOS ÁCIDOSRESISTENTES A LOS ÁCIDOS ANTIOXIDANTESANTIOXIDANTES LUMINOSASLUMINOSAS PLÁSTICASPLÁSTICAS
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
DENSIDADDENSIDAD VISCOSIDADVISCOSIDAD PUNTO DE INFLAMACIÓNPUNTO DE INFLAMACIÓN FINURAFINURA DUREZADUREZA TIEMPO DE SECADOTIEMPO DE SECADO PODER DE CUBRIMIENTOPODER DE CUBRIMIENTO INTENSIDAD DE COLORINTENSIDAD DE COLOR IMFLAMABILIDADIMFLAMABILIDAD CONTINUIDADCONTINUIDAD ADHERENCIA Y ELASTICIDADADHERENCIA Y ELASTICIDAD IMPERMEABILIDADIMPERMEABILIDAD TENACIDADTENACIDAD ELASTICIDADELASTICIDAD FLEXIBILIDADFLEXIBILIDAD RESISTENCIA A LOS AGENTES ATMOSFÉRICOSRESISTENCIA A LOS AGENTES ATMOSFÉRICOS ‘‘PROPIEDADES FÍSICO-QUÍICASPROPIEDADES FÍSICO-QUÍICAS