Composición, Estructura y Propiedades Físicas de la Madera

Componentes de la Madera

La madera se compone principalmente de cuatro elementos:

• Celulosa: Constituye aproximadamente el 70% de la madera. Es una fibra polimérica natural con un alto grado de polimerización y el componente más importante de la madera.
• Lignina: Representa entre el 18% y el 28% de la madera. Actúa como un adhesivo (cemento polimérico) que une las celdas de celulosa, proporcionando resistencia y rigidez a la madera.
• Extractivos: No forman parte de la estructura principal de la madera, pero contribuyen a propiedades como el color, olor, sabor y resistencia al deterioro.
• Minerales formadores de cenizas: Constituyen entre el 0.2% y el 1.0% de la madera y forman parte de su estructura. Son los elementos nutrientes del árbol y se convierten en cenizas cuando la lignina y la celulosa se queman.

Estructura Microscópica de la Madera

La madera no es un material homogéneo; está formada por diversos tipos de células especializadas que forman tejidos. Estos tejidos cumplen funciones fundamentales en el árbol:

• Conducir la savia.
• Transformar y almacenar alimentos.
• Formar la estructura resistente o portante del árbol.

Las paredes de los tubos celulares están formadas por capas compuestas de microfibrillas de celulosa enrolladas helicoidalmente alrededor del eje, con diferente inclinación en cada capa. Todas estas microfibrillas están embebidas en un material amorfo.

Comportamiento Mecánico de los Constituyentes de la Pared Celular

• Celulosa: Es el principal componente estructural de la madera. Se puede comparar con las armaduras en el concreto armado.
• Hemicelulosa: Actúa como un agente cementante que mantiene unidas las microfibrillas y previene fisuras cuando las fibras de la madera son sometidas a esfuerzos de torsión, flexión o compresión.
• Lignina: Impermeabiliza las cadenas de celulosa y aglomera las estructuras fibrilares de las células.

Propiedades Físicas de la Madera

El agua en la madera puede encontrarse en dos formas:

• Agua de saturación.
• Agua libre.

Las propiedades físicas como la elasticidad, temperatura, conductividad y velocidad de propagación de la luz varían según la dirección en que son examinadas.

Usos de la madera en la Construcción

La madera se utiliza en una variedad de aplicaciones en la construcción, incluyendo:

• Armaduras
• Escaleras
• Cubiertas
• Estructuras de madera
• Durmientes de ferrocarril
• Cuartones
• Pisos de parquet
• Postes eléctricos
• Pilotes
• Puntales
• Pie derecho
• Listones (piezas de tablas estrechas y de longitud muy superior al ancho, usadas para decoración o soporte de paneles).