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misma cuando su contenido de humedad varía contenido de humedad del 30% conocido
en un 1 por 100. La madera deberá tener la
humedad lo más parecida a la humedad de
equilibrio higroscópico correspondiente a las
condiciones higrotermicas de servicio, siempre
que el proceso de fabricación lo permita.
De esta manera se reducen los movimientos
que podría tener a causa de la variación de
su grado de humedad. A continuación, se
indican los grados de humedad aconsejables
su utilización:
- Obras hidráulicas 30%
- En medios muy húmedos 25-30%
- Expuestas a la humedad (no cubiertas)
18-25%
- Obras cubiertas pero abiertas 16-20%
- Obras cubiertas pero cerradas 13-17%
-En local cerrado y calefactado 12-14%
- En local con calefacción continua 10-12%
1.6.3.1 HIGROSCOPICIDAD DE LA
MADERA EN ESPAÑA
Teniendo en cuenta esta propiedad de la madera
se ha elaborado un mapa con la humedad
de equilibrio higroscópico de la madera en
exposición exterior, basado en las medidas
anuales de temperatura y humedades relativas
de todas las capitales de provincia de España.
Conviene señalar que esta humedad
corresponde a la que alcanzaría la madera
expuesta a las variaciones higrotérmicas bajo
cubierta. Si la madera está a la intemperie
su contenido de humedad no se corresponde
a la que alcanzaría la madera expuesta a las
variaciones higrotérmicas bajo cubierta. Si la
madera está a la intemperie (es decir, expuesta
al agua de lluvia o al sol) su contenido de
humedad no corresponderá necesariamente
con las condiciones higrotérmicas, pudiendo
ser mayor o menor.
En los intercambios de humedad con el
ambiente, la madera nunca puede rebasar el
28 Herramientas y ensayos para el estudio de estructura de madera
produce en la dirección tangencial.
como punta de saturación de la fibra, ni
puede bajar del umbral del 4-5% (próximo
al estado anhidro). En toda esa franja el agua
que se cede o se absorbe se fija en la pared
celular y provoca fenómenos de hinchazón y
merma según se absorba o se ceda humedad
respectivamente.
1.6.4 HINCHAZÓN
La variación del contenido de humedad
produce en la madera una variación de sus
dimensiones. Cuando aumenta dicho contenido
se hincha, mientras que cuando disminuye se
contrae o merma. Estos movimientos sólo
tienen lugar cuando su contenido de humedad
se encuentra por debajo del punto de saturación
de las fibras (aproximadamente cuando tienen
una humedad del 30%), a partir del 30% sólo
se produce un aumento de peso y su volumen
permanece prácticamente constante.
Debido a su anisotropía, las variaciones
dimensionales no serán las mismas en las
direcciones axial, radial y tangencial. Estas
contracciones o mermas modifican también
como es natural su volumen. El concepto de
mayor aplicación práctica en este caso, es el
coeficiente de contracción lineal, que expresa
el porcentaje de variación de las dimensiones
en la dirección considerada para una variación
de un grado del contenido de humedad. Para
evaluarlas se han definido los coeficientes de
contracción: contracción volumétrica total,
contracción tangencial y contracción radial.
De forma más detallada, quiere decir las
siguientes conclusiones:
- La mayor variación dimensional se produce
en la dirección tangencial.
- La variación dimensional en la dirección
radial es del orden de un 50 o 60% de la que se
- La variación dimensional en la dirección longitudinal es muy reducida, prácticamente
despreciable. Puede estimarse en tan solo un 2 o 4% de la correspondiente a la dirección
radial.
1.6.5 DENSIDAD
La densidad de la madera se define como la relación entre su masa y su volumen, y
es necesario referirla a un determinado contenido de humedad, generalmente el 12
%. La densidad de las maderas es muy variable, de forma particular las coníferas más
utilizadas en la construcción tienen una densidad comprendida entre 400 y 550 kg/m3 y
las frondosas entre 600 y 700 kg/m3, mientras que las especies ligeras como madera de
balsa representan 300 kg/m3.
El valor relativamente bajo de la densidad de la madera, comparada con su resistencia
y módulo de elasticidad, la convierte en un material especialmente adecuado para
aplicaciones estructurales. Las soluciones constructivas clásicas en madera resultan más
ligeras que las de acero y mucho más ligeras que las de hormigón.
La densidad real de la madera (de la pared celular) es constante para todas las especies
y alcanza el valor de 1.500 hg/m3. Esto significa que la diferencia de densidad aparente
entre las diversas especies se consigue con una mayor o menor proporción de huecos en
su interior.
De manera orientativa se puede establecer una comparación de las capacidades resistentes
en flexión de la madera de conífera comparada con el acero estructural teniendo en cuenta
su relación con el peso:
Por lo que vemos que en el caso ideal que comparemos una madera sin defectos con el
acero estructural, la madera resulta 3,6 veces más resistente que el acero a igualdad de peso
en valores de rotura. Si se comparan los valores de las tensiones admisibles considerando
en la madera la influencia de los defectos ambas relaciones resultan similares.
Si, por otra parte, comparamos el criterio de la deformación, comparando con la
rigidez a flexión, la madera resulta 1,3 veces más rígida a igualdad de peso frente el
acero (comparando secciones rectangulares de madera con perfiles IPE de acero), si
introducimos además el factor costo, la construcción en acero resultaría 2,2 veces más
rígida, a igualdad de precio, que la madera. Finalmente, si se toma en cuenta la energía
necesaria para la fabricación del material, el resultado de la relación entre rigidez y energía
es del orden de 80 veces más favorable para la madera aserrada. Según su densidad se
pueden clasificar en: muy ligera, ligera, semipesado, pesada, muy pesada.
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