LA MADERA

1. LA MADERA Carles Labèrnia i Badia Arquitecto TécnicoMáster en Diagnosis, Patologías y Técnicas de Rehabilitación GENERALIDADES

2. TIPOS DE VEGETALES LEÑOSOSFamilias • GIMNOSPERMAS: semillas desnudas en conos. • RESINOSAS o CONÍFERAS • (pinos, abetos,...). • ANGIOSPERMAS: óvulos y semillas dentro de un ovario cerrado. • DICOTILEDÓNEAS: • FRONDOSAS • (roble, cerezo, nogal,...).

3. LA MADERA: Características básicas • Heterogeneidad • Las oscilaciones climáticas determinan variaciones en la dimensión de les células i de sus paredes • Anisotropía • Diferencias de comportamiento según la dirección de corte • Higroscopicidad • Interacción de la humedad que condiciona su comportamiento mecánico, dimensional y su durabilidad

4. LA MADERA: Dirección de corte

5. LA MADERA: Dirección de corte CONÍFERA axial radial tangencial FRONDOSA

6. LA MADERA: Estructura macroscópica Anillos anuales Cambium Duramen Medula Albura Radio Liber Corteza

7. LA MADERA: Estructura microescópica Cavidad celular Pared secundaria capa interior Pared secundaria capa intermedia Pared secundaria capa exterior Pared primaria Lámina media

8. ESTRUCTURA DE LA MADERA: Coníferas - Frondosas Canal resinífero Radio Fibra Traqueida longitudinal Vaso

9. ESTRUCTURA DE LA MADERA: Coníferas - Frondosas

10. EL AGUA EN LA MADERA • Agua de constitución o agua combinada • Es la que forma parte de los compuestos químicos que constituyen la madera. Forma parte integrante de la materia leñosa y no se puede eliminar si no se destruye el material. • Agua de impregnación o de saturación • Es la que impregna la pared de les células rellenando los espacios microscópicos. Se introduce dentro de la pared celular y es la causa de la contracción de la madera cuando la pierde, y de su expansión o hinchamiento cuando la recupera. Se puede eliminar per calentamiento hasta los 100°C - 110°C. • Agua libre • Es la que llena el lumen de les células o tubos (vasos, traqueidas,...). No influye prácticamente en el hinchamiento o la mengua de la madera ni en las propiedades mecánicas ya que no tiene más repercusión que la ocupación física de los huecos.

11. LA MADERA: Estados básicos función de la humedad Madera verde Madera saturada Madera anhidra

12. LA HUMEDAD EN LA MADERA La madera es un material: - Higroscópico (absorbe o desprende agua). - Hincha y contrae de manera no uniforme. • LA HUMEDAD DE LA MADERA= agua de impregnación + agua libre. • HUMEDAD DE EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO (HEH) varía entre 0% i el 30%.

13. LA MADERA: Medida de la humedad

14. LA MADERA: HumedadEstadoMedio

15. LA MADERA: Particularidades • NUDOS. Deformaciones, Influyen en la resistencia, dificultan les operaciones de transformación. • FENDAS Y ACEBOLLADURAS. • DESVIACIÓN DE LES FIBRAS. • ANILLOS DE CRECIMIENTO. • GEMAS. • BOLSAS DE RESINA.

16. LA MADERA: características macroscópicas • COLOR Las veta de les maderas son una característica particular que permite diferenciar algunas especies de otras. • GRANO Es la dimensión de los elementos que constituyen la fusta. • TEXTURA Es la relación entre la superficie de madera de otoño y la superficie total de madera.

17. LA MADERA: características microscópicas • ESBELTEZ Relación entre la longitud y la anchura de las fibras. • LONGITUD Les maderas de fibras cortas son las frondosas (1mm), i les de fibras largas les coníferas (2,4 mm). • PROPORCIÓN DE PARED CELULAR. • DIRECCIÓN DE LAS FIBRAS.

18. LA MADERA: características físicas (I) • Densidad: • Es la relación entre la masa i el volumen. • Es necesario referenciarla a una humedad determinada (12%). La densidad depende de la especie. • Es muy variable (300 kg/m3 a 1.200 kg/m3).

19. LA MADERA: características físicas (II) • Dureza: • Es la resistencia que opone la madera a la penetración de cuerpos extraños (Monnin) como por ejemplo clavos, tornillos, herramientas de corte…

20. LA MADERA: características físicas (III) • Contracción volumétrica: • Perdida total de volumen de la madera a consecuencia de la perdida de toda su humedad • Coeficiente de contracción volumétrica: • Variación del volumen como consecuencia de la variación de la humedad de la madera.

21. LA MADERA: características mecánicas

22. LA MADERA: Tipos de solicitaciones COMPRESIÓN TRACCIÓN Perpendicular a la fibra TRACCIÓN COMPRESIÓN Paralela a la fibra

23. LA MADERA: Características intrínsecas • Aislamiento acústico • Mal aislante acústico de ruidos externos • Evita la reverberación ya que es un material bastante poroso • Absorbe la energía del impacte mediante a su deformación • Transmisión acústica • Buena, se usa en la fabricación de instrumentos musicales. • Conductividad eléctrica • Mala conductora de la electricidad, pero a medida que aumenta la humedad, la conductividad aumenta de forma muy directa. • Bona relación: Resistencia / Peso

24. LA MADERA: Características intrínsecas • Facilidad de impregnación • Es la facilidad o dificultad pera introducir productos protectores tanto en la madera de duramen como de albura. • Impregnable • Moderadamente impregnable. • Poco impregnable. • No impregnable • Dilatación térmica • Es casi nula, sobre todo si es compara con el acero. • Conductividad térmica • La madera es uno de los materiales más aislantes.

25. CLASES DE USO - CTE • El CTE DB-SE-M: Madera • En el capitulo 3, Durabilidad, se especifica que la duración de una estructura depende, en gran medida, del diseño constructivo y de la durabilidad natural, aunque en algunos casos es además necesario añadir un tratamiento. • La madera puede sufrir daños causados por agentes bióticos (vivos) y abióticos (no vivos). El objetivo de la protección preventiva de la madera es mantener la probabilidad de sufrir daños por este origen en un nivel aceptable. • Los elementos estructurales de madera deben estar protegidos de acuerdo con las clases de uso a las que pertenecen. • Se permite el empleo de madera con durabilidad natural suficiente para la clase de uso prevista, como alternativa a la aplicación de un tratamiento protector.

26. CLASES DE USO - CTE • Clases de uso: • El concepto de clases de uso está relacionado con la probabilidad de que un elemento estructural sufra ataques por agentes bióticos, y principalmente es función del grado de humedad que llegue a alcanzar durante su vida de servicio. • Se definen las siguientes clases de uso: • Clase de uso 1: El elemento estructural está a cubierto, protegido de la intemperie y no expuesto a la humedad. En estas condiciones la madera maciza tiene un contenido de humedad menor que el 20 %. • Ejemplos: vigas o pilares en interior de edificios

27. CLASES DE USO - CTE • Clases de uso: • Clase de uso 2: El elemento estructural está a cubierto y protegido de la intemperie pero, debido a las condiciones ambientales, se puede dar ocasionalmente un contenido de humedad de la madera mayor que el 20 % en parte o en la totalidad del elemento. • Ejemplos: estructura de una piscina cubierta en la que se mantiene una humedad ambiental elevada con condensaciones ocasionales y elementos estructurales próximos a conductos de agua.

28. CLASES DE USO - CTE • Clases de uso: • Clase de uso 3: El elemento estructural se encuentra al descubierto, no en contacto con el suelo. El contenido de humedad de la madera puede superar el 20 %. Se divide en dos clases: • Clase de uso 3.1. El elemento estructural se encuentra al exterior, por encima del suelo y protegido, es decir sujeto a medidas de diseño y constructivas destinadas a impedir una exposición excesiva a los efectos directos de la intemperie, inclemencias atmosféricas o fuentes de humedad. En estas condiciones la humedad de la madera puede superar ocasionalmente el contenido de humedad del 20 %. • Ejemplos: viga que vuela al exterior pero que en su zona superior y testas están protegidas por una albardilla o pieza de sacrificio. • Clase de uso 3.2. El elemento estructural se encuentra al exterior, por encima del suelo y no protegido. En estas condiciones la humedad de la madera supera frecuentemente el contenido de humedad del 20 %. • Ejemplos: cualquier elemento de madera cuya cara superior o testa se encuentra sometida a la acción directa del agua de lluvia, pilar que sin estar empotrado en el suelo guarda con este una distancia reducida y está sometido a salpicaduras de lluvia o acumulaciones de nieve.

29. CLASES DE USO - CTE • Clases de uso: • Clase de uso 4: El elemento estructural está en contacto con el suelo o con agua dulce y expuesto por tanto a una humidificación en la que se supera permanentemente el contenido de humedad del 20 %. • Ejemplos: construcciones en agua dulce y pilares en contacto directo con el suelo. • Clase de uso 5: Situación en la cual el elemento estructural está permanentemente en contacto con agua salada. En estas circunstancias el contenido de humedad de la madera es mayor que el 20 %, permanentemente • Ejemplos: construcciones en agua salada.

30. NIVEL DE PENETRACIÓN

31. DURABILIDAD NATURAL E IMPREGNABILIDAD • Durabilidad natural e impregnabilidad: • Cada especie, y en concreto sus partes de duramen y albura (a las que llamaremos zonas), tiene asociada una durabilidad natural • La albura o el duramen de una especie no tiene por qué requerir protección para una determinada clase de uso a pesar de que así lo indicase la tabla anterior. • Cada especie y zona tiene también asociada una impregnabilidad, es decir, una cierta capacidad de ser impregnada con mayor o menor profundidad. • La durabilidad natural de cada especie se define en la norma UNE-EN 350

32. LA MADERA: Durabilidad natural • Durabilidad natural: • Es la mayor o menor resistencia que ofrece a la degradación causada por organismos xilófagos. El duramen posee una durabilidad elevada. • Insectos xilófagos: • Durable. • Sensible. • Hongos xilófagas: • Muy durable. • Durable. • Medianamente durable. • Poco durable. • No durable. • Termitas i xilófagas marinos: • Durable. • Medianamente durable. • Sensible.