2010 La madera y sus usos en la construccion
Marlon de Jesús Romero Torres Universidad Tecnológica de Bolívar 26/02/2010
Trabajo de Infraestructura
Tema:
La construcción en madera
Presentado por: Marlon romero torres
Entregado a: Ing. Félix Saavedra
Fecha de entrega: 13 de Febrero del 2010
Universidad Tecnológica de Bolívar
Introducción La madera es una sustancia que se encuentra en el tronco de un árbol. Este material se obtiene de la parte del tronco que está debajo de la corteza. Durante miles años la madera se ha utilizado como combustible y como material de construcción, ya que se obtiene de árboles y arbustos que presentan una estructura fibrilar, por ello se utiliza para grandes áreas como la construcción. Fue uno de los materiales primeramente utilizados por el hombre. Ya en el paleolítico se utilizaba la madera dura para la fabricación de armas como hachas, pinchos, y la madera blanda para palos y varas. Cuando el hombre empezó a trabajar con metales, aumentaron las posibilidades de usos ya que estos permitían su apogeo y labra. Para obtener la madera es necesario seguir los siguientes pasos: 1. 2. 3. 4.
Talado del árbol. Descortezado y eliminación de las ramas. Despiece y troceado del árbol. secado de la madera.
La Madera La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles; se ha utilizado durante miles de años como combustible, materia prima para la fabricación de papel, mobiliario, construcción de viviendas y una gran variedad de utensilios para diversos usos. Este noble material, fabricado por la naturaleza con un elevado grado de especialización, debe sus atributos a la complejidad de su estructura. Está atravesado por una red de células longitudinales (desde las raíces a la copa) y transversales (desde la médula a la corteza) de distintas características, que dan forma a sus tres componentes químicos básicos: celulosa , hemicelulosa y lignina, más otros compuestos secundarios como taninos , gomas, aceites, colorantes y resinas.
Composición de la madera
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Medula. Parte central sin resistencia
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Duramen. Madera seca, consistente de color oscuro. De donde se obtiene la mayor parte de la madera de uso.
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Albura: O leño. Madera de reciente formación menos resistente que el duramen.
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Cámbium: Capa fina y transparente que sigue a la albura.
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Corteza: Capa exterior del tronco. Protege a la planta del exterior.
Propiedades De La Madera La madera posee una serie de propiedades características que hacen de ella un material peculiar. Su utilización es muy amplia. La madera posee ventajas, entre otras su docilidad de labra, su escasa densidad, su belleza, su calidad, su resistencia mecánica y propiedades térmicas y acústicas. Aunque presenta también inconvenientes como su combustibilidad, su inestabilidad volumétrica y su putrefacción.
- Anisotropía. Es un material anisótropo, es decir no se comporta igual en todas las direcciones de las fibras. Es más fácil cepillar longitudinalmente al sentido de las fibras que transversalmente, y ocurre a la inversa con el aserrar. - Resistencia. La madera es uno de los materiales más idóneos para su trabajo a tracción, por su especial estructura direccional, su resistencia será máxima cuando la solicitación sea paralela a la fibra y cuando sea perpendicular su resistencia disminuirá. En esta solicitación juegan un papel importante las fibras cortas o interrumpidas y los nudos, que minoran la resistencia. El esfuerzo de flexión, origina uno de tracción y otro de compresión separados por una zona neutra, por lo cual la resistencia a flexión será máxima cuando la fuerza actuante sea perpendicular al hilo y mínima cuando ambos sean paralelos. - Flexibilidad. La madera puede ser curvada o doblada por medio de calor, humedad, o presión. Se dobla con más facilidad la madera joven que la vieja, la madera verde que la seca. Las maderas duras son menos flexibles que las blandas. - Dureza. Está relacionada directamente con la densidad, a mayor densidad mayor dureza. Al estar relacionada con la densidad, la zona central de un tronco es la que posee mayor dureza, pues es la más compacta La humedad influye de manera cuadrática en la dureza. Si la humedad es elevada la dureza disminuye enormemente. Por el contrario si la madera se reseca, carece de humedad y se vuelve muy frágil. - Peso específico o densidad. Depende como es lógico de su contenido de agua. Se puede hablar de una densidad absoluta y de una densidad aparente. La densidad absoluta viene determinada por la celulosa y sus derivados. Su valor oscila alrededor de 1550 kg/m3, apenas varía de unas maderas a otras. La densidad aparente viene determinada por los poros que tiene la madera, ya que dependiendo de si están más o menos carentes de agua crece o disminuye la densidad. Depende pues del grado de humedad, de la época de apeo, de la zona vegetal, etc. La madera es un material blando cuya dureza es proporcional al cuadrado de la densidad, decayendo en proporción inversa con el grado de humedad. Ambas densidades unidas dan la densidad real de la madera. - Conductividad térmica. La madera
seca contiene células diminutas de burbujas de aire, por lo que se comporta como aislante calorífico; el coeficiente l vale 0,03 en sentido perpendicular a la fibra y vale 0.01 en sentido paralelo a la fibra. Lo cual quiere decir que su capacidad aislante es mayor en este último sentido.
Procesos De Obtención De La Madera Las transformaciones que sigue la madera desde que se tala el árbol hasta que se llega a sus formas comerciales son:
Apeo, corte o tala: en este proceso intervienen los leñadores o la cuadrilla de operarios que suben al monte y con hachas o sierras eléctricas o de gasolina cortan el árbol y le quitan las ramas, raíces y empiezan a quitarle la corteza para que empiece a secarse. Se suele recomendar que los árboles se los corte en invierno u otoño. Es obligatorio replantar más árboles que los que se cortaron. .
Descortezado: En el lugar del talado se eliminan las ramas y raíces.
Transporte: es la segunda 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 haya. Normalmente se hace tirando con animales o 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.
Aserrado: en esta fase la madera es llevada a unos aserraderos. En los cuales se sigue más o menos ese proceso y el aserradero lo único que hace es dividir en trozos la madera según el uso que se le vaya a dar después. Suelen usar diferentes tipos de sierra como por ejemplo, la sierra alternativa, de cinta, circular o con rodillos. Algunos aserraderos combinan varias de estas técnicas para mejorar la producción.
Secado: este es el proceso más importante para que la madera sea de calidad y esté en buen estado aunque si fallan los anteriores también fallara este.
Clasificación de la madera Maderas duras : son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento, por lo que son más densas y soportan mejor las inclemencias del tiempo, si se encuentran a la intemperie, que las blandas. Estas maderas proceden de árboles de hoja caduca, que tardan décadas, e incluso siglos, en alcanzar el grado de madurez suficiente para ser cortadas y poder ser empleadas en la elaboración de muebles o vigas de los caseríos o viviendas unifamiliares. Son mucho más caras que las blandas, debido a que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son mucho más atractivas para construir muebles con ellas. También son muy empleadas para realizar tallas de madera o todo producto en el cual las maderas macizas de calidad son necesarias.
Maderas blandas : el término madera blanda es una denominación genérica que sirve para englobar a la madera de los árboles pertenecientes a la orden de las coníferas. La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, procedentes de especies de hoja caduca con un periodo de crecimiento mucho más largo, es su ligereza y su precio, mucho menor. Este tipo de madera no tiene una vida tan larga como las duras, pero puede ser empleada para trabajos específicos. Por ejemplo, la madera de cedro rojo tiene repelentes naturales contra plagas de insectos y hongos, de modo que es casi inmune a la putrefacción y a la descomposición, por lo que es muy utilizada en exteriores. La manipulación de las maderas
blandas es mucho más sencilla, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad de astillas. Además, la carencia de veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla.
Derivados de la madera
El contrachapado El tablero contrachapado es un material excelente, que ofrece ligereza y resistencia , además de su buena conducta ante las variaciones de humedad . Se compone de varias capas de madera, siempre en número impar, encoladas con rotaciones sucesivas de 90º en el plano horizontal, para contrarrestar los movimientos característicos ante las condiciones ambientales. Hay contrachapados de muchos grosores, según el número de capas que se monten.
Las maderas más utilizadas son pino, haya, okume y álamo . El tablero normal tiene cinco capas y se destina a los interiores, aunque también los hay especiales para exteriores, gracias al hidrofugado. Los contrachapados admiten bien tanto el encolado como las fijaciones, y son por ello muy aptos para fabricar muebles. Los paneles revestidos de maderas más nobles, como el roble, se emplean para decorar salones y dormitorios, y otros revestidos con PVC prestan buenos servicios en baños y cocinas, por su impermeabilidad.
El aglomerado Este material, verdadera mula de carga en la carpintería moderna, se fabrica con restos de madera tales como virutas, serrines y ramas, que una vez molturados y mezclados se encolan y extrusionan en paneles rígidos de diferente grosor. El aglomerado es un invento que aprovecha al máximo los residuos que antaño se desechaban en los talleres de carpintería.
Muy barato y fácil de trabajar, tiene una textura irregular y porosa muy reconocible. Es un material básico para parqués y tarimas flotantes, así como todo tipo de tableros, que se utilizan en carpintería para elaborar la estructura de los muebles o piezas modulares no demasiado complejas. Asimismo, igual que en el contrachapado, hay aglomerados hidrófugos para exteriores.
Tableros de fibra Los paneles de fibra son tableros elaborados con fibras de madera, que se encolan y se prensan en procesos más depurados y exigentes que los del aglomerado. Existen dos variedades: los paneles HDF (alta densidad de fibra, o de fibras duras) y MDF (densidad media de fibra). Ambos tienen notable solidez, y una gran cualidad que los hace muy estimados: pueden pintarse y hasta lacarse ofreciendo acabados tan buenos como la propia madera.
Se recurre a los paneles más duros para confeccionar revestimientos, mientras que los tableros de fibra de densidad media DM son más versátiles y se trabajan fácilmente en carpintería como si fueran cartón. Estos últimos son muy sensibles a la humedad, por lo que en montajes de exterior conviene darles una imprimación que les permita soportar las inclemencias del tiempo.
Ventajas e inconvenientes de las estructuras en madera Algunos Puntos Fuertes • Buena resistencia a compresión, tracción y flexión. • Densidad baja . Estructuras muy ligeras. • Fácil de trabajar , adaptable, manejable. • Aspectos estéticos : calidez, nobleza. • Aspectos medioambientales : – Inagotable (si hay reforestación sostenible). – Reciclable. – Biodegradable
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Algunos Puntos Débiles • Durabilidad . Atacable por muchos agentes: – Agentes abióticos (humedad, temperatura, sol,...) – Agentes bióticos (insectos, hongos,...) – Incendio. La madera es combustible, aunque arde lentamente. • Uniones entre elementos: dificultad de ejecución. • Anisotropía . Resistencia mucho más baja en dirección perpendicular a las fibras. • Dimensiones reducidas , en longitud y sección. Actualmente este Inconveniente se evita con la madera laminada.
Usos en la construcción
