El peso específico de la madera depende de su clase y del
grado de desecación. La madera recién bajada del árbol tiene un 45% de agua y
como es natural, pesa mucho más que la misma completamente seca.
En el siguiente texto se indican los pesos específicos para
algunas maderas, recién apeadas, secadas al aire y secadas artificialmente.
Nombre Recién
Apeada Secada al aire Secada artificialmente
Abeto 890 kg/m3 580 kg/m3 440 kg/m3
Alarce 795 kg/m3 575 kg/m3 395 kg/m3
Haya 980
kg/m3 685 kg/m3 590 kg/m3
Pino 880 kg/m3 590 kg/m3 445 kg/m3
Pinabete 840 kg/m3 575 kg/m3 495
kg/m3
Roble 1180 kg/m3 970 kg/m3 630 kg/m3
En el troceamiento de troncos se tiene en cuenta el empleo
que se va a dar a la pieza obtenida, a la par que se estudia en cada caso el
máximo aprovechamiento del tronco. Al utilizar una especie de madera se puede
comprobar la resistencia llevando una muestra para ensayo en el laboratorio de
suelos y pavimentos
FUNDACIONES PARA VIVIENDAS EN MADERA:
Por ser los cimientos los que trasmiten la carga al terreno,
los factores que más influyen en su elaboración son: el suelo y su contenido de
agua, el perfil del terreno, la distribución del peso de la vivienda y la
resistencia de soporte establecida del terreno.
Aunque los sistemas de cimentación son muy variados lo más
importante es que el sistema escogido brinde una solución sencilla. Por ejemplo
una solución sencilla para viviendas en madera es la distribución de zapatas
que transmitan toda la carga de la casa al suelo.
Para este ejemplo suponemos que las zapatas se introducirán
en el terreno a profundidades pequeñas. La resistencia de la madera depende del
grado de sequedad y varia con su estructura. La resistencia de la madera a la
fuerza o carga por extensión en la dirección de sus fibras es superior a la
resistencia a la compresión.
En general ésta resistencia a la extensión es el doble y
hasta el triple de la resistencia a la compresión. En cuanto su resistencia a
la flexión, está comprendida entre dichos valores y es de una y media a dos
veces la resistencia a la compresión.
En el siguiente cuadro se indica la resistencia de algunas
maderas utilizadas en construcción:
Nombre Resistencia a la extensión Resistencia a la compresión R/tencia a la flexión
Abeto 775 Kgm/cm2 380 kg/cm2 490
kg/cm2
Pino 870 kg/cm2 340
kg/cm2 590
kg/cm2
Pinabete 670 kg/cm2 345 kg/cm2 485
kg/cm2
Haya 680
kg/cm2 380
kg/cm2 665
kg/cm2
Roble 740 kg/cm2 360
kg/cm2 670
kg/cm2
Estas resistencias se han tomado paralelamente a la fibra Y
en estado relativamente seco, digo relativo porque la madera siempre retiene
del ambiente un cierto porcentaje de humedad. La madera no tiene una textura
uniforme y cuenta con un margen de seguridad que ha de preverse al utilizarla
en construcción, en las coníferas por ejemplo se considera como coeficiente de
seguridad de 50 a 60 kilogramos por centímetro cuadrado cuando trabaja a
compresión y de 60 a 100 kilogramos por centímetro cuadrado cuando trabaja por
extensión.
DEFECTOS Y ENFERMEDADES DE LA MADERA:
Pueden considerarse los siguientes casos:
CONTORCIÓN:
resulta porque las fibras al crecer se retuercen
y se disponen en espiral de manera que los círculos anuales forman capas
helicoidales. Si la torsión es muy grande, esta madera no sirve y es utilizada
para pilotes o traviesas. La siguiente figura muestra este caso.
CRECIMIENTO CURVO:
Esta madera es también denominada madera
de vuelta y no tiene otra aplicación que la mencionada en el caso anterior. Es
decir para pilotes y traviesas. Ver el siguiente dibujo.
ACEBOLLADURA O COLAINA:
Es debida a la desigualdad en el
desarrollo de los círculos anuales, apareciendo en forma de arcos de circulo
que tienden a despegar unos de otros a dichos círculos anuales, al apear los
troncos se separan trozos en forma de conos más o menos gruesos como si
estuvieran enchufados.
GRIETAS MODULARES:
Aparecen en los árboles sujetos a fuertes
vendavales y toman la dirección de los radios medulares llegando hasta el
corazón. También por la fuerte presión del viento en arboles que tienen muchas
ramas, presión que se presenta por un solo lado, se producen grietas de
torsión, casi siempre en los planos de los radios medulares.
TRATAMIENTO DE LA MADERA Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO:
Por medio del secado se puede preservar la madera contra la
podredumbre. Para lograr este secado se coloca la madera en sitios aireados.
Inmediatamente de cortada y apeada la madera se descorteza,
así, ya en el bosque, pierde la mitad del agua. Si se desea acelerar la
desecación se trocean los troncos y se colocan sobre travesaños, de manera que
el aire pueda circular libremente por entre las aberturas. Las capas de trozos
de madera que se colocan para su secamiento van separados por medio de tablones
o listones, de manera que el aire puede circular con libertad por entre el
entramado.
Por este método la madera blanda podría tardar algo así como
tres años y la dura en unos cinco años, más sin embargo se tiene que tener la
precaución de cambiarla de sitio con regularidad y separar la que se encuentre
enferma.
Si se desea una desecación rápida, se acondicionan estufas
apropiadas para el caso de manera que calienten el aire del lugar o también se
puede utilizar energía solar, a este procedimiento se le llama desecación
artificial.
La madera es introducida en recintos con estufas calentadas
con vapor de energía eléctrica, combustible o con energía solar, expulsándose
el aire húmeda por medio de ventiladores.
Si las tozas de madera tienen mayor escuadría menor debe ser
la temperatura de las estufas, para evitar el resquebrajamiento; en tanto que
la permanencia dentro de la estufa deberá ser mayor que cuando se trata de maderas
de escuadría más pequeñas.
Otro tratamiento a que se somete la madera es el de la impregnación
por medio de antisépticos.
El cloruro de mercurio, llamado subliminado corrosivo, es
uno de los más usados. La madera es sumergida en un recipiente apropiado con
una solución de 300 partes de agua por 2 de cloruro de mercurio, permaneciendo
dentro de esta solución de ocho a diez días si es de coníferas y si es de otras
especies de doce a catorce días.
También se utiliza el cloruro de zinc, en una operación que
resulta más tecnificada; se introduce la madera en un espacio volumétrico
serrado donde se caldea primero por medio de vapor; a continuación se extrae el
aire y se inyecta la solución de cloruro de zinc a una presión de 7
atmosferas y a una temperatura de 65
grados centígrados durante 30 minutos.
La madera tratada de esta forma permite perfectamente la
pintura al oleo ó a base de aceites.
Otro tratamiento conocido es el que se efectúa por medio de
creosota o aceites pesados de alquitrán. Se aplica encerrando los troncos en
autoclaves (espacios volumétricos serrados herméticamente) apropiados en las
que se introduce el aire comprimido, inyectando seguidamente la solución de
creosota.
El tratamiento con pinturas antisépticas tiene una eficacia
temporal ya que la protección es solo superficial y por consiguiente resulta
necesario renovarlas de vez en cuando.
Uno de los preservantes más utilizados es la pintura con
carbolíneo, la que se obtiene por la acción del cloro sobre el alquitrán de
huya. Este producto se calienta antes y se esparce sobre la madera dos o tres
veces. Una mano de esta pintura en 5 metros cuadrados de superficie requiere
alrededor de un kilogramo de este material. Como este producto segrega mucho
olor, se prefiere muchas veces el uso de la antinonina, que es la misma sal
potásica del dinitroortocresol, debido a que esta pintura no tiene olor.
La conocida pintura al aceite es otro de los métodos de
protección de la madera. Se emplea para la madera trabajada, es decir, la
cepillada. Las juntas y los nudos se alisan por medio de masilla , que es
aceite de linaza y yeso, dando una capa con aceite , luego se da una capa de
linaza y algo de color y sobre esta se dan dos capas más. La protección de la
madera contra el fuego, su enemigo letal, no es hacerla incombustible, sino
mitigar su predisposición a la inflamabilidad. En el caso de ser atacada por el
fuego, la conflagración de la madera se produce inmediatamente en la
superficie, debido a que la carbonización periférica salvaguarda a las fibras
interiores; por esto es conveniente aplanar las aristas vivas, las hendiduras y
los nudos para evitar en lo posible el contacto de la madera con el oxigeno que
se deposita alrededor de estos sitios y provoca una combustión más rápida; se
aplica una pintura al aceite bastante espesa la cual se debe renovar con frecuencia. Igualmente es conveniente la
impregnación de sales, las que, a elevadas temperaturas forma una coraza vítrea
en torno a las fibras. También se emplea para proteger la madera del fuego el revestimiento de la
superficie leñosa por medio de planchas
de hierro, de tela metálica enlucida con mortero, planchas de yeso, de
fibrocemento ó placas de corcho.
FORMAS COMERCIALES DE LA MADERA:
Según el destino o aplicación que se da a la madera recibe
las denominaciones correspondientes, como son: maderas para construcción,
postes para minas, postes para cercas, para muebles, etc.
De acuerdo a la forma que se le va a dar, recibe el nombre
de madera en rollo, enterizas o de sierra.
La madera en rollo se utiliza en construcciones
provisionales como encofrados de losas y otros, andamios, apeos etc. En estos
casos es propicio el empleo de la madera en rollo debido a que en ella los
círculos anuales actúan en forma de tubo aprovechándose de esta manera su
resistencia mejor que en las llamadas tozas o en la madera enteriza, en la cual
quedan cortados los círculos próximos a las esquinas vivas, de manera que para
una carga determinada será más delgado el rollo que la toza que sería capaz de
soportarla. Si se trata de troncos ligeramente curvos, pueden descortezarse
siguiendo su curvatura y se colocan en obras de manera que los esfuerzos que
deben actuar sobre ellos tiendan a deformarlos con curvatura contraria. En
estos casos, si estas piezas se cortan rectas, pocos círculos anuales quedaran
enteros, con lo que se debilitarían y
sería fácil que al ponerlos en obra se combasen más fácilmente.
MADERAS USADAS EN CARPINTERÍA DE ARMAR:
Las maderas más usadas en carpintería de armar son: la
madera enteriza o toza, que son piezas escuadradas a esquina viva en el
aserradero y que toman la forma siguiente.
La primera figura tiene aristas vivas y la segunda las
tiene romas, cuando el diámetro del tronco en la punta no es suficiente.
Esta última clase de madera es más barata pues es posible
sacarla de troncos más delgados, esta madera será empleada únicamente para
vigas que deban quedar ocultas y con la condición de que la extensión de la
arista natural no sea superior al quinto de la longitud y su anchura no exceda
de la sección. Ver siguiente dibujo.
Arista natural:
Perímetro: .20 cm + .20 cm + .10 cm + .10 cm
P = .60 cm
.60 cm = 1/5
Arista = 0,12 cm.
Teniendo en cuenta las aplicaciones a que se destina la
madera las figuras anteriores se subdividen en medias tozas y en cuartones. La
llamada media toza primer dibujo y los cuartones llamados también cuartizos o
tabiques, segundo dibujo.
Algunas veces las medias tozas se dividen en tres partes,
siguiente dibujo.
Las dimensiones, el marco de las tozas es variable según el
país o la región; se expresa por caña la longitud, por tabla el ancho y por
canto, el grueso o espesor. Ver el siguiente dibujo.
La madera sobrante una vez sacada la toza del tronco, se
denomina levadura o madera de sierra ordinaria y de ella salen las alfarjas,
tablillas rastrales y costeros.
Esta madera de sierra ordinaria está formada casi
exclusivamente de albura, por lo tanto es menos apreciada, debido a la
facilidad con que se alabea y es muy expuesta a la putrefacción y al ataque de
gusanos y hongos. En general, las tozas se emplean para vigas y columnas y su
resistencia aumenta proporcionalmente a su anchura o canto es decir a la
sección y crece según el cuadro de su altura o tabla.
De acuerdo con lo anterior se desprende que una viga de
doble ancho resiste el doble que otra determinada de la mitad de su ancho. Por
otro lado una viga de doble altura que otra resistirá el cuádruplo de carga. De
aquí se explica la conveniencia de trocear el tronco de manera que todas las
piezas sean de sección alta y estrecha.
En las vigas, su máxima resistencia se obtiene cuando los
lados de su sección están en relación 5:7. Para ello se divide el diámetro del
tronco en tres partes iguales y se trazan las perpendiculares en los puntos de
división hasta encontrar la circunferencia exterior en los puntos A y B, los
cuales serán los vértices opuestos de la sección de la pieza acerrada. Véase el
siguiente dibujo.
En cuanto a los pies derechos, puntales, columnas y toda
pieza sometida a compresión axial, con esfuerzos normales a la sección transversal,
se preferirá siempre la sección cuadrada. Como lo muestra el siguiente dibujo.
La madera enteriza es, entre todas las de sierra, la más
resistente, debido a que contiene mayor número de círculos anuales que intervienen en la resistencia y como el
corazón de la misma ha quedado en su centro, hace que se alabee menos.
Paradójicamente tiene gran facilidad en rajarse, debido a que en la periferia
ha quedado la madera más floja y llena de savia.
En cuanto a las medias tozas y también los cuartones, se
abarquillan (encorvan) con facilidad por la irregular repartición de la albura
y el duramen; pero en la parte correspondiente a este último no aparecen
grietas ni hendiduras, por lo que son preferidos cuando es necesario
cepillarlos.
Cuando las medias tozas y cuartones se sacan de troncos más
gruesos y adultos se obtienen piezas más resistentes que las tozas o madera
enteriza que se ha sacado de los arboles jóvenes.
Si se trocea el tronco en piezas perpendiculares a los
radios medulares se combara la madera como se indica en los siguientes dibujos.
Las siguientes son otras maneras de trocear las tozas:
En el siguiente dibujo se muestra una toza central y una
serie de piezas pequeñas a los lados con la que se aprovecha al máximo el
tronco.
Otra forma de cortar piezas es hacerlo perpendicular a los
radios medulares, sin embargo en este caso se trocean unas piezas en uno de los
lados para acortar las tablas más anchas y evitar que se comben. Así lo muestra
el siguiente dibujo.
El último caso de corte de tozas es el que muestra el
siguiente dibujo, en el que se cortan diferentes escuadrías tratando de
aprovechar al máximo la sección del tronco.
