Madera: ¿Qué es?, composición, tipos, usos y más

¿Qué sería del mundo sin la madera? Casi todo lo hecho por el Hombre, desde el fuego protector de los cavernícolas hasta los elegantes pisos de parquet, nos recuerda nuestra ancestral dependencia a este elemento natural. Por eso en este trabajo escrudiñaremos más allá de los anillos de su tiempo, para saber todo sobre ella.

madera

Concepto y descripción de madera

Seguro que alguna vez te has preguntado qué es la madera. De tal forma que iniciaremos este post tratando de aclarar esa duda. Para ser bien precisos, podemos definir la madera como un recurso que se extrae del leño de los árboles. Un recurso que se emplea en infinidad de elementos de la construcción, además ser el más antiguo de todos los combustibles.

En tanto que podemos describir la madera, como un elemento conformado por un intrincado conjunto de tejidos que a su vez integran la masa de los tallos de los árboles, obviando su corteza.

Para tener una idea clara de su valor histórico, sirve la descripción que suele dársele como del elemento de construcción más liviano, dúctil y resistente, empleado por el hombre desde tiempos inmemoriales.

Historia de la madera

Como adelantábamos en nuestra introducción, la historia de la Humanidad está estrechamente vinculada al uso de la madera.

Resulta que la madera fue el primer elemento para la edificación que estuvo a la disposición del hombre. Aparte de emplearla como combustible y arma para la caza, también fue de gran valor en el afán de nuestros ancestros por hallar refugio.

Así fue que la choza con apoyos de madera y techumbre de ramas le suministró amparo contra la intemperie. Pero eso era sólo el comienzo, siglos más tarde la utilizaría en la edificación de puentes y naves.

Tan antigua es nuestra relación con la madera, que el arte de laminación relacionado con el empleo ornamental de este elemento, era conocido por los egipcios en el año 3000 a. de C.

Esto se originó debido a la ausencia en la zona de maderas con atributos para la construcción, lo que les impulsó a crear las técnicas de enchapado e incrustación.

Un arte perfeccionado

Desde aquellos remotos comienzos y hasta el siglo XlX, ese arte egipcio del enchapado mantuvo su condición artesanal. Esto obedecía a que demandaba un alto conocimiento de las bondades de la madera, así como de una minuciosa labor de corte y engomado.

Aparecen pues, en siglo XlX, las modernas técnicas de corte de planchas. Más tarde, a inicios del siguiente siglo, este oficio dará otro importante salto con la llegada de novedosas pegas. Es entonces cuando conocemos la lámina contrachapada, con las características que se mantienen hasta nuestros días.

Esta lámina es tan dúctil que se puede doblar con facilidad, acogiendo casi cualquier figura, lo que le aporta un valor a la habilidad de la construcción.

Por último, sobre este punto podemos agregar que la madera, bien compacta o laminada, se utilizó en la elaboración tanto de carros como de aeronaves. Así como en la fábrica de embarcaciones.

Los novedosos preservadores y adhesivos, hijos del desarrollo industrial de finales del siglo XlX y del siguiente por entero, han potenciado las aplicaciones de la madera, convirtiéndola en elementos duraderos, fuertes y dúctiles, que ahora podemos ver formando parte de casi todo nuestro entorno. Pero, a pesar de todos sus usos es necesario tener mucha Conciencia ambiental para no acabar completamente con este suministro natural.

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Estructura o composición de la madera

Para avanzar en este artículo, se hace necesario hablar sobre la estructura de la madera. Un tema fundamental para entender a este necesario elemento.

Lo primero es señalar, que la madera se compone de células que se unen y entrelazan. Son células con apariencia tubular y de diferentes longitudes.

De tal manera, que al hacer un corte transversal se pueden observar las siguientes partes:

Médula y radios medulares

Representa el área central, que es también la más vieja.

Esta parte de la madera se forma por los efectos del secado y la resinificación. Adopta la forma de un cilindro en el eje de la planta. Está compuesta por células de forma circular que marcan evidentes poros en sus ángulos de enlace.

Duramen

Es un término de la botánica que hace referencia al área del tronco que integra parte del tejido leñoso, que es la parte más dura de la madera.

Se ubica en la parte central del tallo y ramas, estando conformado por células muertas, tal como la capa externa que la envuelve.

Más precisamente es el área inmediata a la médula del árbol, hecho de madera dura. Está bañada por algunos compuestos propios de la planta como el tanino, que le dan su peculiar color rosado.

La principal función de esta parte de la madera, es la de aportar a la planta una estructura bastante sólida como para que pueda sostener el peso del tronco y de su fronda.

También es el origen de la capacidad de la madera para actuar como elemento estructural en la arquitectura, algo que suele ser comparado esa misma característica del acero.

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Albura

El término alude a la parte más nueva de la madera. En tal sentido se ubica en los últimos anillos del crecimiento de la planta, algo que se produce por la acción del cámbium vascular en el tronco de los árboles.

Es el área del tronco de la planta que se ubica debajo de la cáscara, donde se cuentan los anillos de crecimiento más nuevos.

Se diferencia del duramen en que es de un color más claro y de conformación más blanda. También es más permeable y húmeda que su vecina.

Colabora en el soporte de la estructura, así como en flujo de la savia y en el acopio de elementos de reserva.

Cambium

Este es el manto generador, que se halla bajo la concha constituida por cavidades de muy estrechos paneles, capaces de cambiar de forma gracias a sucesivas multiplicaciones celulares. Esto conforma las caras internas de la madera nueva, que también deriva en la capa externa del floema.

Las capas de esta madera nueva están integradas por la madera de primavera, la cual es de un color claro. Pero además muestra una textura blanda, como consecuencia de una mayor actividad vegetativa en el lapso primaveral y parte del estío.

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Corteza

También conocida como ritidoma. Es la capa que recubre externamente los tallos y las raíces de los árboles leñosos.

A su vez la integran tres sub-capas: el felógeno, el floema y el cambium vascular.

No obstante ser apenas una capa exterior, puede representar hasta el 15 % del peso total de la planta.

Tiene por función principal el aislamiento y protección de los tejidos de la planta, de los elementos atmosféricos.

Propiedades físicas y usos de la madera

Este es uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta, si queremos entender cómo puede emplearse la madera de la mejor manera en labores de construcción o en la elaboración de elementos artesanales.

Tampoco debemos confundir estas propiedades de orden físico y estructural, con las de origen medicinal, alimentarias, ornamentales o tantas otras. Para ser más precisos, en los casos que abordaremos a continuación, mencionaremos las propiedades que atañen, especialmente, al ramo de la construcción.

Sobre esto es necesario que sepas, que las propiedades la madera van a estar siempre en función de su progreso, longevidad y contenido de humedad, así como de las diferentes clases de suelo en que se encuentra y las distintas partes del leño.

Pero veamos cuáles son las propiedades físicas más importantes de la madera.

Anisotropía

Ten en cuenta que las propiedades físicas de la madera no son siempre iguales en todas las trayectorias que pasan por un vértice determinado. De tal suerte que podemos definir tres direcciones fundamentales en que se pueden definir y medir estas propiedades, a saber:

  1. Axial: Se da en paralelo a la dirección de crecimiento de la planta, lo que también se conoce como dirección de las fibras.
  2. Radial: Esta corre perpendicularmente a la axial, cortando el eje del tronco.
  3. Tangencial: Puede darse en la forma de las dos anteriores.

Humedad

Dado que la madera tiene condiciones higroscópicas, puede absorber o desprender humedad, según las condiciones del medio ambiente.

El agua que se libera se escurre completamente en cierto tiempo. Pero queda una parte –a la par del agua de constitución-. Esta es el agua saturada, que corresponde a la humedad ambiental que rodea a la madera, hasta que se alcanza un balance.

Sobre lo que hay que decir que la madera se seca al aire libre.

Igualmente debes saber que la humedad de este elemento natural puede variar en unos parámetros muy amplios. Por ejemplo, la madera recién cortada tiene una humedad que puede oscilar entre el 50 y 60%.

Esto es importante, habida cuenta que las variaciones de humedad permiten que la madera se expanda o contraiga, con lo que varían su volumen y densidad.

Rango de deformación

El volumen de la madera suele cambiar según varían sus niveles de humedad, lo que genera, como ya hemos dicho, la expiación y contracción, lo que significa un grado de deformidad.

Recordemos que la madera es material absorbente, lo que la hace que la variación de humedad en sentido de las fibras sea casi imperceptible. Aunque esto cambia en el sentido transversal.

El secreto de estos cambios en las proporciones radica en la capacidad de captar el agua en las paredes de la estructura leñosa, donde el líquido se acumula entre las células, con el efecto de separarlas o atraerlas.

Donde el punto de saturación de esta surte de nervios, corresponde al contenido de humedad, para el momento en que las paredes de esos nervios leñosos han absorbido toda el agua que pueden absorber. Este es el punto de mayor expansión celular, por lo que la madera obtiene el máximo volumen, que es lo mismo que un 30 % de humedad.

Pero curiosamente la madera es capaz de continuar aumentando su nivel de agua retenida, aunque esto no se refleje en un aumento de su volumen, ya que el líquido en este caso ocupa el área capilar y las traqueidas del sistema leñoso. Esto es lo que se conoce como agua libre.

Además, las deformaciones que se presenten por los cambios en la humedad de la madera, van a estar regidas por la posición que el tramo en cuestión ocupe en la planta. De tal manera que se pueden observar diferentes deformaciones, tanto radial como tangencial.

Densidad

Sobre esta propiedad de la madera, podemos decir que la conocida como densidad real, es ostensiblemente igual para todas las especies. De tal suerte que se puede definir un término común de 1,56.

Mientras que la densidad aparente cambia según la especie, aunque esto también puede ocurrir en la misma especie. Este fenómeno está determinado por el nivel de humedad y su ubicación en la planta.

Ahora veamos cuáles son esas variaciones según la especie:

  • De Pino Silvestre: entre 0.32 y 0.76Kg/dm3
  • Pino Negro: 0.38 – 0.74Kg/dm3
  • Madera de Pino Tea: 0.83 – 0.85Kg/dm3
  • Abeto: 0.32 – 0.6Kg/dm3
  • Alerce: 0.44 – 0.80Kg/dm3
  • Roble: 0.71 – 1.07Kg/dm3
  • Encina: 0.95 – 1.20Kg/dm3
  • Haya: 0.60 – 0.90Kg/dm3
  • Olmo: 0.56 – 0.82 Kg/dm3
  • Nogal: 0.60 – 0.81 Kg/dm3

Para cerrar este punto, debes tener presente que todas las maderas se clasifican según su densidad aparente, de la siguiente manera:

  • Maderas pesadas
  • Ligeras
  • Muy ligeras

Propiedades térmicas de la madera

Al igual que la totalidad de los materiales, la madera se expande con el calor y se constriñe en presencia del frío. No obstante, tal fenómeno no suele observarse a simple vista, ya que el alza de temperatura va de la mano con una reducción de la humedad.

Entonces con la reducción de la humedad lo otro se hace imperceptible.

Pero igualmente se elevan los movimientos en el sentido perpendicular de los nervios leñosos. Entonces el intercambio de calor estará relacionado con humedad, el peso específico y la especie de la planta.

Sin embargo, se registrará una transmisión más eficiente al ésta correr en el sentido de las fibras, en vez de seguir las direcciones perpendiculares.

Propiedades eléctricas

Un aspecto importante que debes conocer de la madera, es que cuando está seca resulta un excelente aislante de la electricidad.

Se sabe que el nivel de resistividad de la humedad va a depender de la dirección, la cual resulta menor en cuando es en dirección de las fibras. Pero dependerá de la especie de la madera, la cual es superior en aquellos leños que presentan aceites y resinas.

Otro factor que influye en esta variante es el peso específico, pues al ser mayor el mismo se eleva la capacidad de alistamiento de la madera.

Dureza de la madera

La dureza de esta importante materia prima se puede definir como la tenacidad que se opone tanto al desgaste como al rayado, clavado y un largo etc… Como te puedes imaginar, mientras más antigua y rígida es, más elevadas será la resistencia que opone.

Esta dureza puede clasificarse de la siguiente manera:

Las muy duras

  • Ébano
  • Serbal
  • Encina
  • Tejo

Las semiduras

  • Roble
  • Arce
  • Fresno
  • Álamo
  • Acacia
  • Cerezo
  • Almendro
  • Castaño
  • Haya
  • Nogal
  • Aliso
  • Peral
  • Manzano

Las blandas

  • Abeto
  • Alerce
  • Sauce

Las muy landas

  • Tilo
  • Álamo Blanco

Peso de la madera

Este es otro elemento a considerar al momento de seleccionar la madera adecuada para una construcción. Éste va a variar de acuerdo a diferentes factores:

  • Humedad: Toda madera recién cortada pesa más que la que ha tenido tiempo para secar.
  • Resina: la madera resinosa tiene un peso superior a la que no cuenta con este compuesto.
  • Edad del árbol: el duramen de las plantas maduras es más grueso y pesado que el de las plantas jóvenes.
  • Rapidez de crecimiento: El tablón de la planta que se desarrolla más lento siempre resulta más fuerte y pesado que la que lo hace velozmente.
  • Existencia de albura: Esta es más ligera que el duramen, de tal suerte que una pieza con albura pesará menos que la misma pieza integrada únicamente por duramen.
  • Densidad: cuanto más maciza es la madera, más sistema leñoso y menos aire mostrará la muestra seca. Por eso un pedazo de algarrobo pesará bastante más que uno de idénticas proporciones, pero de una variedad de madera que mantenga espacios grandes entre los conductos, pues estos se hayan llenos de aire en la madera seca. Para un mejor ejemplo: la madera de balsa es en extremo ligera, debido a que más del 90 % de su volumen seco es aire.

Estabilidad de la madera

Recién cortada la madera pierde humedad hasta equilibrarse en este aspecto con el medio ambiente.

El proceso de secado al aire libre puede demorar semanas o incluso meses. Esto va a depender del nivel de densidad de la madera, además de su grosor, humedad promedio del ambiente y la velocidad del aire que circula entre los tablones.

En el caso de las maderas más estables, como el caso de la teca y la caoba, la contracción es menor durante el secado, por lo que mantienen su mejor forma. Mientras que las que no son tan estables, entre estas el mamey llegan contraerse más, por lo que suelen arquearse y torcerse, además de presentar los temidos agrietamientos.

Para impedir los daños, la madera recién cortada en tablas debe colocarse sobre estibas y en un sitio sombreado, donde no le afecten ni la lluvia ni las corrientes excesivas de aire.

Sobre las maderas menos estables

En el caso de las maderas menos estables, el proceso de secado es más lento, requiriendo ser aserrada en finos listones y protegida del viento.

Ten en cuenta que la estabilidad de la madera igualmente va a depender del crecimiento de la planta, así como de la posición de las eventuales tablas dentro del leño.

Esto quiere decir que si se extraen tablas de ramas o de un leño que prosperó inclinado, entonces la madera a los dos lados del centro será distinta en densidad. Tal fenómeno generará una tensión interna que puede derivar en arqueos y deshilachamientos de las tablas.

Otro factor que afectará la estabilidad de la madera, es el corte que recibió la tabla. Éstas deber ser aserradas en sentido radial, tomando en cuenta que aquellas maderas que sus anillos de crecimiento se muestran en forma perpendicular a la superficie de la tabla, son más estables que las cortadas en sentido tangencial. Es estos casos los anillos son más o menos paralelos a la superficie.

 

Olor de la madera

Algunos leños despiden un particular aroma al ser cortados. Este olor puede variar de intensidad según la localidad donde se desarrolló el árbol.

Como en el caso del color, el olor de la madera se da gracias a los elementos químicos que guarda, especialmente en el duramen.

Para muchos conocedores del tema, la madera de cedro es la que mayor y mejor aroma despide cuando está recién acerrada. Su olor se deriva de las esencias de la savia. Esta se ha hecho tan famosa que sirve de base para algunas de las más reputadas empresas de perfumes del mundo.

Algunas la llegan a combinar con canela o clavo de olor, para potenciar su valor exótico.

También se sabe que el olor del cedro es empleado como descongestionante, cuando se presentan problemas nasales.

Aislamiento térmico y acústico

Los orificios con los que cuentan la madera, interrumpen el movimiento del calor a través de ella. Esto le confiere dotes de extraordinario aislante térmico.

Además a pesar de su indiscutible capacidad para la combustión, se sabe que puede demorar el paso del fuego, en el caso de las vigas de más gruesas.

Mientras que en lo que respecta al sonido, sus propiedades de aislamiento no son muy elevadas, sobre todo si se compara con otros materiales más eficientes.

Propiedades mecánicas de la madera

Aquí se agrupan los elementos más importantes desde el punto de vista de la construcción. Su debido estudio y su rigurosa aplicación redundarán en una mayor estabilidad de las edificaciones, es decir, serán más seguras para el hombre.

Resistencia a la compresión

En este caso actúan diferentes factores como la humedad, que debe ubicarse debajo del nivel de saturación de las fibras, que es del 30%.

Es de destacar que la resistencia a la compresión se hará mayor cuando baja el nivel de humedad. Sin embargo, a partir de ese 30% la resistencia se hace constante.

También influye la dirección del esfuerzo. La máxima resistencia estará relacionada al esfuerzo ejercido en la misma dirección de las fibras, pero que irá en descenso en medida que se aparta de esa dirección.

En este punto lo más importante es conocer que la fractura en compresión se comprueba por el alejamiento de columnillas de madera y el arqueo individual de las mismas.

Resistencia a la tracción

La madera es uno de los materiales más adecuados para el trabajo a tracción. Su empleo en elementos expuestos a esta fuerza únicamente se ve minimizado por la dificultad de trasladar a éstos la energía de tracción.

En esta particularidad igualmente tiene que ver el carácter anisótropo de este recurso natural madera. De tal manera que será mucha más elevada la resistencia en dirección paralela que en sentido perpendicular.

La fractura por tracción suele producirse súbitamente. Así que en este aspecto puede decirse que la madera es un material frágil.

Resistencia a la flexión

También podría asegurarse que la madera no es nada resistente al esfuerzo de flexión, tanto en sentido radial como tangencial. Aunque no sucede igual si este esfuerzo se aplica en sentido perpendicular a las fibras.

Es así como un elemento sometido a una fuerza de flexión se deforma, generándose una reducción en las dimensiones de las fibras superiores, mientras hay un alargamiento de las inferiores.

Cuando proyectamos cualquier elemento de madera que será expuesto a flexión, además considerarse que resista las cargas que actuarán sobre este, será necesario impedir una deformación exagerada que pudiera generar un agrietamiento del revestimiento.

Para esto sería suficiente elevar el canto o largo de la pieza, con lo que se aumenta la rigidez.

MADERA

Tipos de madera

Ya para finalizar veremos cómo se agrupan los árboles según la clasificación que se da según los diferentes tipos de madera:

Maderas resinosas

  • Pino
  • Abeto
  • Alerce
  • Ciprés
  • Cedro

Maderas frondosas

  • Roble
  • Encina
  • Haya
  • Olmo
  • Castaño
  • Aliso
  • Fresno
  • Acacia
  • Chopo
  • Sauce
  • Eucalipto
  • Frutales
  • Nogal
  • Cerezo
  • Olivo

Maderas tropicales o africanas

  • Caoba
  • Ébano
  • Sapeli
  • Teca
  • Embero
  • Iroko
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