Las propiedades, características y usos de la madera son numerosas, tanto así que el hombre la ha implementado en áreas muy diversas como la construcción, fabricación de instrumentos musicales, herramientas de todo tipo, fabricar mobiliario, en la agricultura y ganadería, etc.; y en combinación con los metales, a lo largo de la historia humana, el potencial de la madera se ha hecho más amplio. De hecho, la madera siempre ha estado presente en la vida cotidiana del ser humano y su utilidad se ha visto plasmada en innumerables aplicaciones, que han permitido el desarrollo de la sociedad para bien o para mal (ej., en la fabricación de construcciones terrestres o marítimas más estables y duraderas, pero también en aspectos negativos como en la guerra).
¿Qué es la madera?
La madera es un material de origen vegetal que se extrae del interior de los troncos de los árboles, por lo tanto es considerado un recurso renovable, abundante y relativamente económico. Las propiedades de la madera hacen que sea utilizada para numerosos propósitos, por ejemplo, en la fabricación de muebles, construcción de casas o de embarcaciones, para elaborar productos derivados como el papel y el cartón, obtención de aceites o combustible.
Propiedades de la madera
La madera tiene gran variedad de propiedades físicas y mecánicas que le proporcionan diferentes características y la convierten en un excelente material. Tales características dependerán del tipo de árbol del cual se extrajo. A continuación se describen algunas propiedades de la madera:
Propiedades físicas de la madera:
Densidad
La densidad es la propiedad que mide la relación entre cantidad de masa de una sustancia y el volumen que ocupa. En este sentido mientras más juntas se encuentren las capas celulares de la madera mayor será su densidad. Por otro lado, cuando la madera está húmeda su densidad es mayor que cuando está seca, por esta razón, esta propiedad tiende a ser medida cuando la humedad está en el orden del 12%. Generalmente la densidad de la madera es inferior a la del agua y esta es una de las razones por la cual puede flotar.
Dureza
La dureza en la madera es la capacidad que tiene de oponerse a sufrir alteraciones físicas, como por ejemplo, el rayado, la penetración y el desgaste. En general, las maderas pueden dividirse según esta propiedad en duras, blandas y semiduras, dependiendo del tiempo de crecimiento del árbol y de la cantidad de humedad del mismo.
Anisotropía
La anisotropía es la única de las propiedades de la madera que le permiten variar sus cualidades en función de la dirección de la materia. En este sentido, podemos afirmar que la madera cambia en función del eje bajo el cual está siendo examinada, ya sea tangencial, radial o axial.
Flexibilidad
La flexibilidad es la capacidad que tiene la madera de deformarse y regresar a su estado original sin romperse o quebrarse. Por lo general, mientras más joven y húmeda se encuentre la madera mayor será su flexibilidad. Esto hace que sea una de las propiedades de la madera más importantes en diversos campos.
Higroscopicidad
La higroscopicidad es la propiedad que mide la capacidad que tiene la madera de absorber la humedad de la atmósfera. Como todo material, mientras más agua absorba más se expandirá, y si por el contrario pierde humedad, la madera tenderá a reducir su tamaño y peso.
Hendibilidad
La capacidad que tiene de romperse o separarse a lo largo de sus fibras o eje axial bajo la acción de un esfuerzo tangencial. Una característica muy conveniente cuando cortamos los troncos para hacer leña, sin embargo resulta perjudicial en algunos casos, como por ejemplo, cuando insertamos un clavo en ella. Es la propiedad que presentan las maderas, que mide la resistencia de poder romperse y aumentar su altura a lo largo de las fibras, por separación de éstas, mediante un esfuerzo de tracción en dirección perpendicular a los anillos. Esta cualidad interesa cuando se trata de hacer leña, en cambio es perjudicial cuando la pieza ha de unirse por clavos o tornillos a otras adyacentes.
Estabilidad
Es la propiedad que tiene la madera de mantener sus características por un largo periodo de tiempo bajo condiciones ambientales adecuadas. En este sentido, podemos afirmar que una madera es estable cuando no cambia su forma con las variaciones de temperatura y humedad. A esto también se le conoce como “Coeficiente de contracción Volumétrica” y se define como contracción volumétrica de una pieza de madera a la variación de volumen que sufre cuando su contenido de humedad tiene una variación del 1%, es decir, cuánto cambia el volumen de la madera cuando cambia su grado de humedad. Cuanto más bajo sea el coeficiente de contracción volumétrica más estable (menos nerviosa) será la madera frente a cambios en el grado de humedad. Este concepto está relacionado con la propiedad higroscópica de la madera. Según esta la madera tiende a absorber o perder agua según las condiciones del ambiente. Resumiendo, el coeficiente de contracción volumétrica es la variación del volumen de una pieza de madera como consecuencia de la variación de la humedad presente en la madera; en otras palabras, si la madera absorbe humedad aumentará su volumen, pero si pierde humedad, su volumen se reducirá.
Color y Olor
La madera es utilizada en gran medida por sus características visuales y estéticas, sus colores varían entre especies de árbol y se ve influenciado además por la humedad, la exposición al sol y a los agentes ambientales. Por otro lado su olor característico es producido por los elementos químicos acumulados en su interior durante su crecimiento.
Combustibilidad
La combustibilidad es la capacidad de la madera de incendiarse, o hacer combustión con facilidad, bajo la presencia del fuego. Es una de las propiedades de la madera más importantes a la hora de construir casas y donde siempre se debe tratar con elementos que retrasen su proceso de combustión. La combustibilidad es una medida de la facilidad con la que una sustancia se incendia, ya sea a través de fuego o combustión.
Biodegradabilidad
La madera al igual que todos los compuestos orgánicos es biodegradable, es decir, que tienen la capacidad de modificar sus propiedades originales y desintegrarse con el tiempo al ser expuestas a los elementos físicos, químicos y biológicos del medio ambiente.
Conductividad Eléctrica
La conductividad eléctrica es la capacidad que tiene un determinado material de permitir el paso de la electricidad a través de él. En el caso de la madera su conductividad eléctrica es muy baja por lo que resulta muy útil para aislar objetos de los riesgos que pueda ocasionar la electricidad.
Conductividad Térmica
La conductividad térmica es la capacidad que tiene un determinado material de conducir o transmitir el calor. En el caso de la madera podemos afirmar que su conductividad térmica es baja debido a su alta porosidad.
Conductividad Acústica
La conductividad acústica es la propiedad que mide la capacidad que tiene el sonido de viajar a través de los objetos. En el caso de la madera esa capacidad es bastante baja, por esta razón es muy utilizada como aislante acústico.
Propiedades mecánicas de la madera:
Resistencia
La resistencia en la madera es la capacidad que esta tiene de soportar las diferentes cargas y esfuerzos a la que se encuentra sometida. En este caso es importante distinguir los distintos tipos de resistencia como lo son la compresión, la tracción y la resistencia al corte.
Compresión
La compresión en la madera es la capacidad que tiene de soportar la aplicación de fuerzas externas que tiendan a comprimirla, sin romperla o deformarla de forma significativa.
Tracción
La tracción en la madera puede definirse como la propiedad que tiene de oponerse a la acción de fuerzas de estiramiento o tracción a lo largo de su eje axial o longitudinal. En este sentido, podemos afirmar que la capacidad de tensión es muy superior a la resistencia al corte.
Resistencia al Corte
La resistencia al corte se define como la capacidad que tiene la madera de oponerse a la acción de una fuerza a lo largo de su eje axial o tangencial. En este caso, la resistencia al corte es mucho mayor en plano tangencial y menor en el plano axial o a lo largo de sus fibras naturales.
Elasticidad
La elasticidad es la propiedad que tiene la madera de alterar su forma y regresar a su estado original sin causar daños en su estructura. Esta cualidad es muy útil para la construcción, ya que permite que el material se adapte a los cambios ocasionados por la temperatura y por la aplicación de esfuerzos.
Pandeo o Flexión
El pandeo en la madera ocurre cuando la misma se deforma bajo la aplicación de fuerzas en el eje tangencial o perpendicular al plano de sus fibras, produciéndose una curva o flexión en su estructura.
Fatiga
La fatiga es el punto máximo que puede soportar la madera antes de romperse cuando se ve sometida a una fuerza en particular.
