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Caracterización físico mecánica de la madera de roble albar, roble cerroide y roble andaluz de cataluña incafust

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Caracterización físico mecánica de la madera de roble albar, roble cerroide y roble andaluz de cataluña incafust

  1. 1. Caracterización físico-mecánica de la madera de roble albar, roble cerrioide y roble andaluz de Cataluña Marcel Vilches Casals Eduard Correal Mòdol INSTITUT CATALÀ DE LA FUSTA Sede social y administración: Carretera Sant Llorenç, km. 2. Solsona (Lleida). 25280. +34 973 484 232 Unidad técnica de Lleida y laboratorio: Parc Científic i Tecnològic de Gardeny. Edifició H2. Lleida. 25003. +34 973 272 181 Unidad técnica del Vallès: Pere Serra, 1-15. Edifició CRITT (ETSAV). Sant Cugat del Vallès. 08173. +34 935 906 966 info@incafust.org Introducción y objetivos Los principales robles de ambiente mediterráneo de Cataluña son el roble albar (Q. petraea), el roble cerrioide (Q. cerrioides = Quercus pubescens x faginea), y el roble andaluz (Q. canariensis). Se han caracterizado y comparado siete propiedades físico-mecánicas de la madera libre de defectos de pequeñas dimensiones de estas tres maderas. El estudio aporta nueva y completa información sobre sus propiedades básicas. Tabla 1. Ensayos realizados sobre madera maciza libre de defectos para cada especie Materiales y métodos Los troncos de las tres especies se serraron en tablones de 23 mm de grueso, de ancho variable en función del diámetro del árbol, y longitud aproximada de un metro. Los tablones se secaron y se procesaron hasta obtener listones de sección 20×20 mm y longitud de 500 mm en dirección paralela a la fibra. Estos listones, libres de médula, con los anillos de crecimiento de pequeña curvatura, y sensiblemente perpendiculares a dos caras paralelas (UNE 56-528:1978), se serraron a la longitud requerida para obtener las probetas de los diversos ensayos (Ver Tabla 1, Figura 1 y Figura 2). Antes de los ensayos, las probetas se condicionaron a 20ºC y 65% de humedad mediante una cámara climática tal como se indica en la norma UNE 56-528:1978, ya que en estas condiciones la madera equilibra su contenido de humedad del 12%. El conjunto de resultados se sometió a un análisis estadístico descriptivo para calcular los parámetros estadísticos de las muestras, y a partir de ellos obtener los valores cualitativos de referencia con los que se clasifica la madera según la norma UNE 56-540 (1978). Además, también se realizaron análisis de la varianza para contrastar las propiedades de las especies, y un test de Tukey para contrastar las diferencias entre las tres maderas. Norma UNE Numero de ensayos Características de la probeta por especie Longitud (mm) Sección (mm) Ensayo UNE 56-531-77 Densidad 75 UNE 56-533-77 Contracción volumética 75 UNE 56-532-77 Higroscopicidad 75 UNE 56-534-77 Dureza 75 UNE 56-535-77 Compresión axial 75 60 UNE 56-537-77 Flexión estática 75 300 Figura 1. Ensayo a flexión estática Resultados Las Tabla 2 recoge los resultados de las propiedades físico-mecánicas de cada una de las maderas de roble analizadas, y presenta los resultados descritos cualitativamente de acuerdo a la norma UNE 56-540:1978. A partir de los parámetros estadísticos, el análisis de varianza y la comparación de medias de Tukey, se observa que la madera de roble albar y roble andaluz son las más diferentes entre ellas (Ver Tabla 3). Según estos resultados, las especies estudiadas tienen potencial para ser utilizas en construcción en despiece radial, ya que son duras, semipesadas y resisten muy bien los esfuerzos mecánicos de forma semejante al roble común (DÍAZ-MAROTO et al., 2003). Al mismo tiempo, estos resultados también demuestran el potencial de las especies estudiadas para desarrollar productos de madera reconstruida, pues al igual que en el estudio de ACUÑA et al. (2009) realizado sobre Q. pirenaica, las características elastomecánicas de las probetas pequeñas libres de defectos son muy superiores a las de la madera de tamaño estructural. A pesar de ello, es necesario mas investigación para desarrollar estas aplicaciones. 40 20x20 Figura 2. Ensayo a compresión axial Tabla 3. Análisis de la varianza y comparación de medias Tukey para cada propiedad estudiada Comparación de medias Tukey** Propiedades F Pr>F Quercus petraea Quercus cerrioides Quercus canariensis Densidad 32,50 <0,0001* A B C Contracción volumética 12,33 <0,0001* A B B Coef. Contracción vol. 21,12 <0,0001* A B B 6,99 0,001* B A B Dureza 32,06 <0,0001* A A B Compresión axial 19,60 <0,0001* A B A Flexión estática 27,67 <0,0001* A B B Higroscopicidad *Diferencias estadísticamente significativas (α=0,05); **A>B>C (α=0,05) Tabla 2. Resultados de las propiedades físico-mecánicas de cada una de las maderas de robles analizadas Quercus petraea Propiedades Media 3 Desviación 956,93 Contracción volumética (%) Coef. Contracción vol. (%) 3 Higroscopicidad (kg/m ) Dureza (mm-1) Compresión axial (kg/cm2) 2 Flexión estática (kg/cm ) 63,70 14,81 1,75 0,52 0,05 0,0046 0,0007 6,98 Densidad (kg/m ) 1,69 679,80 64,33 1.423,34 141,04 Coeficiente de Clasificación cualitativa* variación (%) Quercus cerrioides Media Desviación 916,03 104,46 13,24 Coeficiente de Clasificación cualitativa* variación (%) Quercus canariensis Media Desviación Coeficiente de variación (%) Clasificación cualitativa* 11,40 Pesada 840,63 95,52 11,36 Pesada 1,86 14,10 Media 13,42 2,64 19,70 Media 0,45 0,08 17,78 Medianamente nerviosa 0,46 0,09 19,57 Medianamente nerviosa 0,0051 0,0011 0,0046 0,0012 7,21 1,83 25,38 Dura 5,11 1,77 9,46 Media 618,98 76,2 12,31 Media 674,97 56,30 8,34 Media 9,91 Media 1.231,90 186,02 15,10 Media 1.275,16 165,77 13,00 Media 6,66 Muy pesada 11,82 Media 9,62 Medianamente nerviosa 15,22 Normal 24,49 Dura 21,57 Normal-Fuerte 26,10 Normal 34,64 Semidura *Clasificación cualitativa de las propiedades de la madera según UNE 56-540 (1978) Conclusiones La madera de roble albar es más densa, dura, resistente e inestable frente a los cambios de humedad que el resto, pero las diferencias son tan escasas que, según la norma UNE 56-540:1978, las tres maderas quedan clasificadas prácticamente de la misma forma. A partir de las buenas propiedades observadas, se cree necesario llevar a cabo nuevas líneas de investigación y desarrollar nuevas aplicaciones adaptadas a las características de la madera de roble cerrioide y andaluz, y poder destinar su madera a aplicaciones de valor añadido superior a las actuales. marcel.vilches@incafust.org eduard.correal@incafust.org

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