lunes, 8 de agosto de 2016

Madera - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Madera



Para otros usos de este término, véase Madera (desambiguación).

Cucharas de madera.

Superficie de una tabla de madera de pino.
La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.
Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen año tras año,
formando anillos concéntricos correspondientes al diferente crecimiento
de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras de
celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.


Una vez cortada y seca, la madera se utiliza para distintas finalidades y distintas áreas:


Índice

Estructura de la madera


Sección de una rama de tejo con 27 anillos de crecimiento anuales, en color pálido la albura, de color más oscuro el duramen y el centro casi negro de la médula. Las líneas oscuras radiales son pequeños nudos.
Analizando un tronco desde el exterior hasta el centro se encuentran distintas estructuras con distinta función y características.


  • Corteza externa:
    es la capa más externa del árbol. Está formada por células muertas del
    mismo árbol. Esta capa sirve de protección contra los agentes
    atmosféricos.
  • Cámbium: es la capa que sigue a la corteza y da origen a otras dos capas: la capa interior o capa de xilema, que forma la madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.
  • Albura: es la madera de más reciente formación y por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia.
    Las células transportan la savia, que es una sustancia azucarada con la
    que algunos insectos se pueden alimentar. Es una capa más blanca porque
    por ahí viaja más savia que por el resto del tronco.
  • Duramen
    (o corazón): es la madera dura y consistente. Está formada por células
    fisiológicamente inactivas y se encuentra en el centro del árbol. Es más
    oscura que la albura y la savia ya no fluye por ella.
  • Médula vegetal: es la zona central del tronco, que posee escasa resistencia, por lo que, generalmente no se utiliza.

Características

Las características de la madera varían según la especie del árbol
origen e incluso dentro de la misma especie por las condiciones del
lugar de crecimiento. Aun así hay algunas características cualitativas
comunes a casi todas las maderas.


La madera es un material anisótropo en muchas de sus características, por ejemplo en su resistencia o elasticidad.1


Si al eje coincidente con la longitud del tronco le nombramos como
axial y al eje que pasa por el centro del tronco (médula vegetal) y sale
perpendicular a la corteza le llamamos transversal, podemos decir que
la resistencia de la madera en el eje axial es de 20 a 200 veces mayor
que en el eje transversal.1


La madera es un material ortótropo ya que su elasticidad depende de la dirección de deformación.


Tiene un comportamiento higroscópico, pudiendo absorber humedad tanto del ambiente como en caso de inmersión en agua, si bien de forma y en cantidades distintas.2


La polaridad de la madera le hace afín con otros productos polares como agua, barnices, pegamentos con base de agua, etc.3


La densidad de la madera varía notablemente entre especies. Una vez
secas, hay especies que apenas alcanzan los 300 kg/m³ (Cecropia
adenopus) mientras que otras pueden llegar a superar los 1200 kg/m³
(Schinopsis balansae).4
No obstante la densidad habitual de la mayoría de especies se encuentra
entre los 500 y los 800 kg/m³ (peso seco). La densidad también puede
variar significativamente en una misma especie, o incluso en un mismo
árbol, en función de la altura del fuste y de la distancia al centro del
tronco.


Composición de la madera

En composición media se constituye de un 50 % de carbono (C), un 42 % de oxígeno (O), un 6 % de hidrógeno (H) y el 2 % restante de nitrógeno (N) y otros elementos.


Los componentes principales de la madera son la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor de la mitad del material total, la lignina (aproximadamente un 25 %), que es un polímero resultante de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos y que proporciona dureza y protección, y la hemicelulosa (alrededor de un 25 %) cuya función es actuar como unión de las fibras. Existen otros componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.


Celulosa

La celulosa es un polisacárido estructural formado por glucosa que forma parte de la pared de las células vegetales. Su fórmula empírica es (C6H10O5)n, con el valor mínimo de n = 200.


Sus funciones son las de servir de esqueleto a la planta y la de
darle una protección vegetal. Es muy resistente a los agentes químicos,
insoluble en casi todos los disolventes y además inalterable al aire seco, su temperatura de astillado a presión de un bar es aproximadamente de unos 232,2 °C.



Enlaces de hidrógeno entre cadenas contiguas de celulosa.
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas
ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula
vegetal joven contiene aproximadamente un 40 % de celulosa; la madera un
50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90 %.


A pesar de que está formada por glucosas, la mayoría de los animales
no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan
con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos; sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces, facilita la digestión y defecación, así como previene los malos gases.


En el intestino de los rumiantes, de otros herbívoros y de termitas existen microorganismos, muchos metanógenos, que poseen una enzima llamada celulasa
que rompe el enlace β-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula de
celulosa quedan disponibles las glucosas como fuente de energía.


Hay microorganismos (bacterias y hongos)
que viven libres y también son capaces de hidrolizar la celulosa.
Tienen una gran importancia ecológica, pues reciclan materiales
celulósicos como papel, cartón y madera. De entre ellos, es de destacar
el hongo Trichoderma reesei,
capaz de producir cuatro tipos de celulasas: las
1,4-β-D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y las
endo-1,4-β-D-glucanasa EG I y EG II. Mediante técnicas biotecnológicas
se producen esas enzimas que pueden usarse en el reciclado de papel,
disminuyendo el coste económico y la contaminación.


Proceso de obtención de celulosa

La madera llega y es descortezada y astillada,
y echada a la caldera de acopio y de allí a una clasificación de lavado
donde se selecciona y blanquea, más tarde se seca y embala. Los
sobrantes van a silos que después se usarán para dar energía.


Según el fin del papel se utilizan distintos métodos de obtención de la pulpa para su fabricación:


Lignina

Artículo principal: Lignina
La lignina es un polímero presente en las paredes celulares de organismos del reino Plantae y también en las Dinophytas del reino Chromalveolata. La palabra lignina proviene del término latino lignum, que significa ‘madera’; así, a las plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina leñosas. La lignina se encarga de engrosar el tallo.


La lignina es utilizada por la industria de los plásticos.5


Dureza de la madera

Según su dureza, la madera se clasifica en:


  • Maderas duras:
    son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento, por lo
    que son más densas y soportan mejor las inclemencias del tiempo que las
    blandas. Estas maderas proceden, por lo general, de árboles de hoja caduca, pero también pueden ser de hoja perenne,
    que tardan décadas, e incluso siglos, en alcanzar el grado de madurez
    suficiente para ser cortadas y poder ser empleadas en la elaboración de muebles o vigas
    de los caseríos o viviendas unifamiliares. Son mucho más caras que las
    blandas, debido a que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son
    mucho más atractivas para construir muebles con ellas. También son muy
    empleadas para realizar tallas de madera o todo producto en el cual las
    maderas macizas de calidad son necesarias. Árboles que se catalogan
    dentro de este tipo son: haya, castaño, roble, etc.
  • Maderas blandas:
    engloba a la madera de los árboles pertenecientes a la orden de las
    coníferas y otros de crecimiento rápido. La gran ventaja que tienen
    respecto a las maderas duras, es su ligereza y su precio mucho menor. No
    tiene una vida tan larga como las duras. La manipulación de las maderas
    blandas es mucho más sencilla, aunque tiene la desventaja de producir
    mayor cantidad de astillas. La carencia de veteado de esta madera le
    resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla,
    barnizarla o teñirla. Algunas maderas blandas de amplio uso son: pino, balso, olmo, etc.

Producción y transformación de la madera


Troncos para madera apilados, en las islas de Java.
  • Apeo, corte o tala: leñadores con hachas o sierras eléctricas
    o de gasolina cortan el árbol, le quitan las ramas, raíces y corteza
    para que empiece a secarse. Se suele recomendar que los árboles se
    corten en invierno u otoño. Es obligatorio replantar más árboles que los
    que se cortaron.
  • Transporte: es la segunda fase y es en la que la madera es transportada desde su lugar de corte al aserradero y en esta fase influyen muchas cosas como la orografía
    y la infraestructura que haya. Normalmente se hace tirando con animales
    o maquinaria pero hay casos en que hay un río cerca y se aprovecha para
    que los lleve, si hay buena corriente de agua se sueltan los troncos
    con cuidado de que no se atasquen pero si hay poca corriente se atan
    haciendo balsas que se guían hasta donde haga falta.
  • Aserrado: en esta fase la madera es llevada a unos
    aserraderos. El aserradero divide en trozos el tronco, según el uso que
    se le vaya a dar después. Suelen usar diferentes tipos de sierra como
    por ejemplo, la sierra alternativa, de cinta, circular o con rodillos. Algunos aserraderos combinan varias de estas técnicas para mejorar la producción.
  • Secado: este es el proceso más importante para que la madera esté en buen estado.

Secado de la madera.
  • Secado natural: se colocan los maderos
    en pilas separadas del suelo, con huecos para que corra el aire entre
    ellos, protegidos del agua y el sol para que así se vayan secando. Este
    sistema tarda mucho tiempo y eso no es rentable al del aserradero que
    demanda tiempos de secados más cortos.
  • Secado artificial:
  • Secado por inmersión: en este proceso se mete al tronco o el madero
    en una piscina, y debido al empuje del agua por uno de los lados del
    madero la savia sale empujada por el lado opuesto, consiguiendo eliminar
    la savia interior, evitando que el tronco se pudra. Esto priva a la
    madera de algo de dureza y consistencia, pero lo compensa en longevidad.
    El proceso dura varios meses, tras los cuales, la madera secará más
    deprisa debido a la ausencia de savia.
  • Secado al vacío: en este proceso la madera es introducida en unas máquinas de vacío. Es el más seguro y permite conciliar tiempos extremadamente breves de secado con además:
  • bajas temperaturas de la madera en secado;
  • limitados gradientes de humedad entre el exterior y la superficie;
  • eliminación del riesgo de fisuras, hundimiento o alteración del color;
  • fácil utilización;
  • mantenimiento reducido de la instalación.
  • Secado por vaporización: se meten los maderos en una nave cerrada a
    cierta altura del suelo por la que corre una nube de vapor de 80 a
    100 °C; con este proceso se consigue que la madera pierda un 25% de su
    peso en agua, a continuación, se hace circular por la madera, una
    corriente de vapor de aceite de alquitrán, impermeabilizándola y
    favoreciendo su conservación. Es costoso pero eficaz.
  • Secado mixto: en este proceso se juntan el natural y el artificial:
    se empieza con un secado natural que elimina la humedad en un 20-25%
    para proseguir con el secado artificial hasta llegar al punto de secado o
    de eliminación de humedad deseado.
  • Secado por bomba de calor:
    este proceso es otra aplicación del sistema de secado por vaporización,
    con la a aplicación de la tecnología de bomba de calor al secado de la
    madera permite la utilización de un circuito cerrado de aire en el
    proceso, ya que al aprovecharse la posibilidad de condensación de agua
    por parte de la bomba de calor, de manera que no es necesaria la entrada
    de aire exterior para mantener la humedad relativa de la cámara de la
    nave ya que si no habría desfases de temperatura y humedad.
El circuito será el siguiente: el aire que ha pasado a través de la madera -frío y cargado de humedad- se hace pasar a través de una batería evaporadora -foco frío- por la que pasa el refrigerante (freón R-134a) en estado líquido a baja presión. El aire se enfría hasta que llegue al punto de roció y se condensa el agua que se ha separado de la madera. El calor cedido por el agua al pasar de estado vapor a estado líquido es recogido por el freón, que pasa a vapor a baja a presión. Este freón en estado gaseoso se hace pasar a través de un compresor, de manera que disponemos de freón en estado gaseoso y alta presión, y por lo tanto alta temperatura, que se aprovecha para calentar el mismo aire de secado y cerrar el ciclo. De esta manera disponemos de aire caliente y seco, que se vuelve a hacer pasar a través de la madera que está en el interior de la nave cerrada.
La gran importancia de este ciclo se debe a que al no hacer que entren grandes cantidades de aire exterior, no se rompa el equilibrio logrado por la madera, y no se producen tensiones, de manera que se logra un secado de alta calidad logrando como producto una madera maciza de alta calidad.

Manufactura de la madera

Estructuras

El edificio más antiguo de madera en pie es Hōryū-ji (Templo de la Ley Floreciente) en Japón, y tiene unos 1400 años. Aunque se han encontrado estructuras de madera por todo el globo desde el Neolítico.


Pavimentos

La madera se ha usado como material en pavimentos de madera desde
tiempos antiguos, debido a su ductilidad y aislamiento, pero no es hasta
el siglo XVII cuando se extiende a través de Europa. Ejemplos incluyen
la tarima, la tarima flotante y el parqué.


Tableros

Tipos de tableros de madera:



Tablas de aglomerado, con enchapado.  


Contrachapado  


OSB  


DM  

Aglomerados o conglomerados

Se obtiene a partir de pequeñas virutas o serrín,
encoladas a presión en una proporción de 85% virutas y 15% cola
principalmente. Se fabrican de diferentes tipos en función del tamaño de
sus partículas, de su distribución por todo el tablero, así como por el
adhesivo empleado para su fabricación. Por lo general se emplean
maderas blandas más que duras por facilidad de trabajar con ellas, ya
que es más fácil prensar blando que duro.


Los aglomerados son materiales estables y de consistencia uniforme,
tienen superficies totalmente lisas y resultan aptos como bases para
enchapados. Existe una amplia gama de estos tableros que van desde los
de base de madera, papel o laminados plásticos. La mayoría de los
tableros aglomerados son relativamente frágiles y presentan menor
resistencia a la tracción que los contrachapados debido a que los otros
tienen capas superpuestas perpendicularmente de chapa que ofrecen más
aguante.


Estos tableros se ven afectados por el exceso de humedad, presentando
dilatación en su grosor, dilatación que no se recupera con el secado.
No obstante se fabrican modelos con alguna resistencia a condiciones de
humedad.


Aunque se debe evitar el colocar tornillos por los cantos de este
tipo de láminas, si fuese necesario, el diámetro de los tornillos no
debe ser mayor a la cuarta parte del grosor del tablero, para evitar
agrietamientos en el enchapado de las caras. Además hay diferentes tipos
de aglomerado:


Aglomerados de fibras orientadas
Artículo principal: Oriented strand board
También conocido como OSB (del inglés oriented strand board).
Material de tres capas fabricado a base de virutas de gran tamaño,
colocadas en direcciones transversales, simulando el efecto estructural
del contrachapado. Es conocido por uno de sus nombre comerciales Aspenite.


Aglomerado decorativo
Se fabrica con caras de madera seleccionada, laminados plásticos o melamínicos. Para darle acabado a los cantos de estas láminas se comercializan cubrecantos que vienen con el mismo acabado de las caras.


Aglomerado de tres capas
Tiene una placa núcleo formada por partículas grandes que van
dispuestas entre dos capas de partículas más finas de alta densidad. Su
superficie es más suave y recomendada para recibir pinturas.


Aglomerado de una capa
Se realiza a partir de partículas de tamaño semejante distribuidas de
manera uniforme. Su superficie es relativamente basta. Es recomendable
para enchapar pero no para pintar directamente sobre él.


Contrachapado

Artículo principal: Contrachapado
Un tablero o lámina de madera maciza es relativamente inestable y
experimentará movimientos de contracción y dilatación, de mayor manera
en el sentido de las fibras de la madera, por esta razón es probable que
sufra distorsiones. Para contrarrestar este efecto los contrachapados
se construyen pegando las capas con las fibras transversalmente una
sobre la otra, alternamente. La mayoría de los contrachapados están
formados por un número impar de capas para formar una construcción
equilibrada. Las capas exteriores de un tablero se denominan caras y la
calidad de éstas se califica por un código de letras que utiliza la A
como la de mejor calidad, la B como intermedia y la C como la de menor
calidad. La cara de mejor calidad de un tablero se conoce como «cara
anterior» y la de menor como «cara posterior» o reverso. Por otra parte
la capa central se denomina «alma». Esto se hace para aumentar la
resistencia del tablero o de la pieza que se esté haciendo.


Tableros de fibras

Los tableros de fibras se construyen a partir de maderas que han sido
reducidas a sus elementos fibrosos básicos y posteriormente
reconstituidas para formar un material estable y homogéneo. Se fabrican
de diferente densidad en función de la presión aplicada y el aglutinante
empleado en su fabricación.


Se pueden dividir en dos tipos principales, los de alta densidad, que
utilizan los aglutinantes presentes en la misma madera, que a su vez se
dividen en duros y semiduros, y los de densidad media, que se sirven de
agentes químicos ajenos a la madera como aglutinante de las fibras.


Se dividen en varios tipos:


Tableros semiduros
Encontramos dos tipos de estos tableros, los de baja densidad (DB)
que oscilan entre 6 mm y 12 mm y se utilizan como recubrimientos y para
paneles de control, y los de alta densidad (DA), que se utilizan para
revestimientos de interiores.


Tableros de densidad media
Artículo principal: Tablero de fibra de densidad media
Se trata de un tablero que tiene ambas caras lisas y que se fabrica
mediante un proceso seco. Las fibras se encolan gracias a un adhesivo de
resina sintética. Estos tableros pueden trabajarse como si se tratara
de madera maciza. Constituyen una base excelente para enchapados y
reciben bien las pinturas. Se fabrican en grosores entre 3 mm y 32 mm.


Chapas
Se denomina chapa precompuesta a una lámina delgada de madera que se
obtiene mediante la laminación de un bloque de chapas a partir del borde
del bloque, es decir, a través de las capas de madera prensadas juntas.
Las tiras de las chapas originales se convierten en el grano de la
chapa precompuesta, obteniéndose un grano que es perfectamente recto u
homogéneo.


Al manipular el contorno de las láminas que se han de prensar, se
pueden obtener muy variadas configuraciones y aspectos muy atractivos.
Algunas o todas las láminas constituyentes pueden ser teñidas antes de
unirlas, de manera que se obtengan aspectos o colores muy llamativos.


Agentes nocivos para la madera

El deterioro de la madera es un proceso que altera las
características de ésta. En amplios términos, puede ser atribuida a dos
causas primarias:


  • agentes bióticos (que viven)
  • agentes físicos y químicos (que no viven).
En la mayoría de los casos, el deterioro de la madera es una serie
continua, donde las acciones de degradación son uno o más agentes que
alteran las características de la madera al grado requerido para que
otros agentes ataquen. La familiaridad del inspector con los agentes de
deterioro es una de las ayudas más importantes para la inspección
eficaz. Con este conocimiento, la inspección se puede acercar con una
visión cuidadosa de los procesos implicados en el daño y los factores
que favorecen o inhiben su desarrollo.


Véase también: Xilofagia

Agentes bióticos del deterioro

La madera es notablemente resistente al daño biológico, pero existe
un número de organismos que tienen la capacidad de utilizar la madera de
una manera que altera sus características. Los organismos que atacan la
madera incluyen: bacterias, hongos, insectos
y perforadores marinos. Algunos de estos organismos utilizan la madera
como fuente de alimento, mientras que otros la utilizan para el abrigo.


Requerimientos bióticos

Los agentes bióticos requieren ciertas condiciones para la supervivencia. Estos requisitos incluyen humedad, oxígeno
disponible, temperaturas convenientes, y una fuente adecuada de
alimento, que generalmente es la madera. Aunque el grado de dependencia
de estos organismos varían entre diferentes requerimientos, cada uno de
estos deben estar presente para que ocurra el deterioro. Cuando
cualquier organismo se extrae de la madera, ésta se asegura de los
ataques bióticos.

Humedad
Aunque muchos usuarios de la madera hablan de la pudrición seca, el
término es engañoso puesto que la madera debe contener agua para que
ocurran los ataques biológicos. El contenido de agua en la madera es un
factor determinante e importante de los tipos de organismos presentes
que degradan la madera.


Generalmente, la madera bajo el punto de saturación de la fibra no se
daña, aunque algunos hongos e insectos especializados pueden atacar la
madera en los niveles de humedad mucho más bajos.


La humedad en la madera responde a varios propósitos en el proceso de
la pudrición. Hongos e insectos requieren de muchos procesos
metabólicos. Los hongos, también proporcionan un medio de difusión para
que las enzimas degraden la estructura de la madera. Cuando el agua
entra en la madera, la microestructura se hincha hasta alcanzar el punto
de saturación de la fibra (sobre un 30% del contenido de humedad en la
madera). En este punto, el agua libre en las cavidades de las células de
la madera, el hongo puede comenzar a degradarla. La hinchazón asociada
con el agua se cree que hace a la celulosa más accesible a las enzimas
de los hongos, aumentando la velocidad de pudrición de la madera.
Además, la repetida adherencia del agua, la sequedad o la continua
exposición con la humedad pueden dar lugar a una lixiviación de los
extractos tóxicos y de algunos preservantes de la madera, reduciendo la
resistencia al daño.

Oxígeno
Con la excepción de las bacterias anaeróbicas, todos los organismos
requieren del oxígeno para su respiración. Mientras se priven de oxígeno
puede parecerse una estrategia lógica para el control de la decadencia
de la madera, puesto que la mayoría de los hongos pueden sobrevivir en
niveles muy bajos de oxígeno. Una excepción está en sumergir totalmente
la madera en agua. En ambientes marinos, se puede envolver en plástico o
en hormigón
de modo que los perforadores marinos no puedan intercambiar los
nutrientes ni el con el agua de mar circundante. En muchos casos, la
madera no tratada decaerá en agua dulce, pero permanece la implicación
submarina donde está ausente el oxígeno.

Temperatura
La mayoría de los organismos prospera en un rango óptimo de
temperatura de 21 °C a 30 °C; sin embargo, son capaces de sobrevivir
sobre una considerable gama de temperatura. En temperaturas bajo 0 °C el
metabolismo de la mayoría de los organismos se retarda. Mientras que la
temperatura suba por encima de cero grados, ellos comienzan nuevamente a
atacar la madera, pero la actividad se retarda rápidamente mientras que
la temperatura se acerca a 32 °C.


En temperaturas sobre 32 °C, el crecimiento de la mayoría de los
organismos declina, aunque un cierto número de especies continúe
extremadamente tolerante a prosperar hasta 40 °C. La mayoría de los
organismos mueren a la exposición prolongada sobre este nivel, y
generalmente se acepta que en 75 minutos de exposición a la temperatura
de 65,6 °C todos los hongos que están establecidos en la madera decaen.

Alimento
La madera suele ser el alimento de los agentes bióticos que la atacan por lo que no se puede privar de él para combatirlos.


Bacterias

Las bacterias
son pequeños organismos unicelulares que están entre los más comunes de
la Tierra. Se ha demostrado recientemente que tienen relación con la
infección de la madera no tratada expuesta en ambientes muy húmedos,
causando aumento de la permeabilidad y ablandamiento en la superficie de
la madera.


La desintegración bacteriana es normalmente un proceso extremadamente
lento, pero puede llegar a ser serio en situaciones donde la madera no
tratada está sumergida por largos períodos. Muchas bacterias son,
también, capaces de degradar los preservantes pudiendo modificar la
madera tratada de una manera tal que ésta llegue a ser más susceptible
químicamente a organismos dañinos. El decaimiento bacteriano no parece
ser un peligro significativo en la madera tratada a presión, usada
típicamente para la construcción.


Hongos

Los hongos son organismos que utilizan la madera como fuente de
alimento. Crecen en la madera como una red microscópica a través de los
agujeros o directamente penetrando la pared celular de la madera. Las hifas
producen las enzimas que degradan la celulosa, hemicelulosa, o lignina
que absorbe el material degradado para terminar el proceso de
desintegración.


Una vez que el hongo obtiene una suficiente cantidad de energía de la
madera, produce un cuerpo fructífero sexual o asexual para distribuir
las esporas
reproductivas que pueden invadir otras madera. Los cuerpos fructíferos
varían de las esporas unicelulares producidas al final de las hifas para
elaborar cuerpos fructíferos perennes que producen millones de esporas.
Estas esporas son separadas extensamente por el viento, los insectos, y
otros medios que pueden ser encontrados en la mayoría de las
superficies expuestas. Consecuentemente, todas las estructuras de madera
están conforme al ataque de los hongos cuando la humedad y otros
requisitos adecuados al crecimiento de los hongos estén presentes.


Moho y hongo de la mancha
El moho y el hongo de la mancha azul o mancha de albura (blue stain)
colonizan muy rápido la madera una vez que ésta se corta y continua su
crecimiento mientras el contenido de humedad sigue siendo óptimo (sobre
aproximadamente 25 por ciento para las maderas blandas).6
El efecto primario de estos hongos es manchar o descolorar la madera.
Se consideran hongos inofensivos y son de consecuencia práctica sobre
todo donde la madera se utiliza por sus calidades estéticas. El moho
infecta la superficie de la madera, causando los defectos que se pueden
quitar generalmente con cepillo
cepillando, aplicando cloro diluido en agua, agua oxigenada o woodbrite
solamente la preocupación seria la decoloración producida en la madera
por la aplicación de los productos anteriormente mencionados. El moho y
el hongo de la mancha utilizan el contenido de la célula de la madera
para el alimento y no degrada la pared celular por lo cual la
resistencia estructural de la misma no se ve afectada.


Hongo de la pudrición
La pudrición en la madera es causada normalmente por el hongo de la
pudrición. Este hongo se agrupa en tres amplias clases basadas en la
forma del ataque y de la apariencia del material podrido. Los tres tipos
de hongo de la pudrición son: el hongo de la pudrición parda, el hongo
de la pudrición blanca, y el hongo de la pudrición suave.


  • Pudrición parda, como el nombre lo indica, da a la madera un
    color parduzco. En etapas avanzadas, la madera descompuesta es frágil y
    tiene numerosas líneas cruzadas, similar a un aspecto de quemado. Las
    pudriciones pardas atacan sobre todo la celulosa y las fracciones de la
    hemicelulosa de la pared celular de la madera y modifican la lignina
    residual, causando pérdidas del peso de casi el 70 por ciento.
Debido a que la celulosa proporciona la resistencia primaria a la pared celular, los hongos de la pudrición parda causan pérdidas substanciales de resistencia en las primeras etapas de pudrición. En este punto, la madera aparenta un daño leve y el hongo puede haber quitado solamente 1 a 5 por ciento del peso de la madera, pero algunas características de la resistencia pueden ser disminuidas hasta un 60 por ciento.
De los tres tipos del hongo de la pudrición, las pudriciones pardas están entre las más serias debido a su patrón de ataque. Las enzimas producidas por estos hongos se desplazan o propagan lejos del punto donde las hifas del hongo están creciendo. Consecuentemente, la pérdida de resistencia en la madera puede ampliar una distancia substancial de las localizaciones en donde la pudrición puede ser detectada visiblemente.
  • Pudrición blanca, producida por el hongo de la pudrición, se
    asemeja al aspecto normal de la madera, pero puede ser tan blanquecino o
    ligero en color con rayas oscuras. En las etapas avanzadas de la
    pudrición la madera infectada tiene una textura suave distinta, y las
    fibras individuales se pueden desprender de la madera. Las pudriciones
    blancas diferencian de pudriciones pardas, en la que atacan los tres
    componentes de la pared celular de la madera, causando pérdida del peso
    de hasta 97 por ciento. En la mayoría de los casos, la pérdida asociada
    de resistencia es aproximadamente comparable a la pérdida del peso. Las
    enzimas producidas por el hongo de la pudrición blanca normalmente
    permanecen cerradas para el crecimiento de las hifas, y los efectos de
    la infección no son sensibles en las etapas tempranas de la pudrición.
  • Hongo de la pudrición suave, es un grupo más recientemente
    reconocido que restringe su ataque a la superficie externa de la madera.
    Atacan típicamente a la madera muy húmeda, producida por las
    condiciones cambiantes de humedad, el ataque también puede ocurrir con
    poco oxígeno o en ambientes que inhiben el hongo de la pudrición. La
    mayoría de los hongos de la pudrición suave requieren de la adición de
    alimentos exógenos para causar el ataque substancial. Estos alimentos a
    menudo son proporcionados inadvertidamente por los fertilizantes
    en suelos agrícolas, restos de basura en torres de enfriamiento, y
    otras fuentes nutrientes. Aunque pueden ser encontrados en algunas
    situaciones, los hongos de la pudrición suave no se asocian normalmente a
    pérdidas significativas de la resistencia en los componentes de una
    estructura. Para propósitos descriptivos, el grado de daño en la madera
    se puede clasificar en tres etapas: incipiente, intermedia, y avanzado.
    El daño incipiente ocurre en el margen en que la infección avanza a
    nuevas partes, donde es difícil de detectar el daño porque no hay
    muestras visibles del ataque. Los cambios significativos en las
    características de la madera pueden ocurrir en las etapas incipientes.
    Mientras que el daño que incorpora la etapa intermedia, la madera se
    ablanda, se descolora, y se conserva poco.
En las etapas de daño avanzado, la madera no conserva virtualmente ninguna resistencia, se forman los bolsillos de pudrición, o la madera se disuelve literalmente. La detección del daño en la etapa inicial o incipiente es la más difícil, pero también la parte más importante de la inspección. A este punto, el daño puede ser efectivamente controlado para prevenir más daños severos a la estructura.

Insectos

Los insectos
están entre los organismos más comunes en la Tierra, y muchas de sus
especies poseen la capacidad de utilizar la madera para abrigo o
alimento. De los 26 órdenes de insectos, 6 causan daño a la madera.
Termitas (Isoptera), escarabajos (Coleoptera), abejas, avispas y las hormigas (himenópteros) son las causas primarias de la mayoría de la destrucción en la madera.


El ataque del insecto es evidente, generalmente, por aparición de
túneles o cavidades en la madera, que contienen a menudo polvo o aserrín
(heces del insecto) de madera. La presencia de polvo al pie de la
madera o aserrín sobre la superficie de la madera son muestras de un
ataque.

Termitas

Madera de una vivienda atacada por termitas.
Existen 2000 especies
de termitas que se distribuyen en áreas donde el promedio anual de
temperatura es de 10 °C o superior. En algunos casos, las termitas
prolongan su progresión en climas más frescos viviendo en estructuras
cálidas hechas por el hombre. Atacan la mayoría de las especies de
madera. Las termitas son insectos sociales, organizados en una serie de
clases que realizan funciones específicas. El líder de la colonia es una
reina cuyo único propósito es poner huevos. La reina es protegida por
los soldados y es fortalecida y alimentada por las obreras, que también
construyen el nido y causan el daño a la madera. Como todas las
criaturas, las termitas tienen ciertos requisitos, incluyendo la madera
de un alto contenido de humedad, una fuente conveniente de alimento, un
alto nivel de dióxido de carbono, y el oxígeno. Las colonias de termitas se extienden en cantidad de hasta un millón o más.

Termitas subterráneas
Las termitas subterráneas (Rhinotermitidae)
atacan implícitamente cualquier madera disponible, pero necesitan de
una fuente de humedad y típicamente un nido en la tierra. Han
desarrollado la capacidad de atacar a la madera sobre tierra
construyendo tubos de tierra que los protegen contra la luz y llevan la
humedad a la madera. La madera dañada por las termitas subterráneas
tienen numerosos túneles a través de la madera de primavera pero no hay
ningún orificio de salida a la superficie que indique la presencia de
termitas. A menudo, un golpecito agudo en la superficie de la madera
revelará que solamente hay una placa fina de restos de madera. Los
túneles subterráneos de las termitas se llenan de una mezcla de restos y
heces dando un aspecto sucio.
Termita de la madera húmeda
Las termitas de la madera húmeda son comunes en el Pacífico
noroeste, aunque un grupo es encontrado en el sudoeste más árido. La
especie de la madera húmeda más común se encuentra a lo largo de la
costa Pacífica desde el norte de California hasta la Columbia Británica.
Como termitas subterráneas, las especies de la madera húmeda necesitan
madera que esté muy mojada, y su ataque se asocia a menudo con el daño.
Estos insectos son un problema para la madera de construcción recién
cortada, postes para uso general, y cualquier madera no tratada que esté
en contacto con la tierra. Los túneles hechos por las termitas de la
madera húmeda son bastante grandes, como la especie subterránea, tienden
a evitar la madera de verano más dura. Los túneles contienen a menudo
pequeñas cantidades de aserrín, sin embargo el aspecto de la madera es
algo más limpio que las que son atacadas por la especie subterránea. El
ataque de la termita de la madera húmeda se puede prevenir o detener
quitando la fuente de humedad o usando la madera tratada con preservante
en las situaciones que requiere el contacto con la tierra.
Termita de la madera seca
Las termitas de la madera seca (Kalotermitidae)
se diferencian de las termitas subterráneas de la madera húmeda por su
capacidad de atacar la madera que está extremadamente seca (5 a 6 por
ciento de contenido de humedad). Como resultado, el ataque de las
termitas de la madera seca no es a piezas que tengan que estar en
contacto con la tierra y también están lejos de fuentes visibles de
humedad. Los daños en la madera por estos insectos son largos túneles
lisos que están libres de aserrín o de restos. Además, no hay variación
de los ataques entre la madera de primavera y la madera de verano. Las
termitas de la madera seca limpian con frecuencia el nido masticando las
superficies del túnel, golpeando y echando hacia fuera los restos, en
el cual la madera infectada se acumula abajo. Aunque los túneles se
resellan, la presencia de restos debajo de la abertura es una buena
señal de ataque. En general, los racimos de infecciones se encuentran en
un área geográfica, y la prevención plantea una cierta dificultad.
Mientras una infección ocurre, el uso de la fumigación
estructural se ha generalizado por ser eficaz. Afortunadamente, la
termita de la madera seca se confina en una región geográfica
relativamente pequeña.
Escarabajos (carcomas)
Los escarabajos (coleópteros)
representan el orden más grande de insectos que causan daño substancial
a la madera. Muchos escarabajos atacan solamente a árboles vivos o
cortan la madera fresca, pero son combatidos fácilmente ya que sus daños
pueden ser encontrados durante la inspección. Las larvas de muchos de
estos escarabajos reciben el nombre de carcoma o quera.

Escarabajos pulverizadores de madera

Madera comida por larvas de escarabajo y los restos de polvo generados como excremento.
Los escarabajos pulverizadores de madera son insectos cuyas larvas atacan la madera, yéndose detrás de una serie de pequeños túneles embalados con excremento. Las tres familias de escarabajos pulverizadores de madera son los anóbidos, los bostríquidos y los líctidos. Estos insectos causan serios daños a la madera y son un problema particular en museos, donde los artefactos de madera pueden pasar inadvertidos por largos períodos. El anóbido y el bostrícido atacan a las ramas muertas de la madera húmeda pero también atacan a la madera no tratada. El daño es empeorado por los adultos que emergen reinfectando el mismo trozo de madera.
El líctido, o escarabajo pulverizador verdadero, se encuentra a través del mundo en maderas duras y ataca a aquellas con un contenido de humedad sobre el 8 por ciento. Las larvas de estos escarabajos hacen el túnel, y además expulsan el excremento fuera de la madera. Estos excrementos se acumulan al pie de la madera afectada y es una buena muestra de la infección del pulverizador. El uso de tratamientos preservantes en la madera prevendrá la infección del líctido. Sin embargo, el ataque del escarabajo pulverizador de madera puede convertirse en un problema donde la madera no tratada es utilizada en estructuras existentes antiguas.
Bupréstidos
Los bupréstidos,
también llamados cabeza plana o perforadores metálicos de la madera,
son casi enteramente dependientes de los árboles que terminan su ciclo
vital. Causan daño significativo atacando a los árboles vivos, dejando
daños que puede ser evidentes en la madera de construcción u otros
productos de la madera. Este escarabajo pone sus huevos en las
superficies de la corteza o en las heridas del árbol. Sobre su curso de 1
a 3 años de sus ciclos vitales, las larvas hacen extensivamente un
túnel en la madera, dejando galerías embaladas firmemente con sus
excrementos. Las crisálidas
maduras de las larvas y el adulto mastican una escape a través de un
agujero formando la salida. Además de las especies que atacan árboles
vivos, una especie, el bupréstido de oro (Buprestis aurulenta) es capaz de atacar el abeto Douglas
vivo. Este escarabajo causa un serio daño a los postes de uso general,
donde estos ataques a menudo están asociados con el daño extensivo.
Escarabajos longicornios
Los escarabajos de cuernos largos o escarabajos longicornios (cerambícidos)
incluyen un número de degradadores de la madera que generalmente tienen
antenas más largas que sus cuerpos. Atacan la madera en todas las
condiciones, dependiendo de la especie, y causan daño sustancial.
Algunos, como el perforador del arce azucarero y el perforador del álamo, atacan solamente a árboles vivos, matándolos y reduciendo el valor de la madera.
Otros escarabajos
Otras especies perforan la corteza del pino o su madera en los ejemplares recientemente cortados, degradando rápidamente la madera.
Un atacante interesante de la madera verde es el poderoso perforador, cuyas larvas atacan al abeto de Douglas y al pino, produciendo túneles de casi una pulgada de diámetro. Aunque esta larva puede terminar su desarrollo en la madera aserrada, no reinfecta la madera atacada previamente.
Además de los escarabajos de cuernos largos que atacan la vida a árboles recientemente cosechados, varias especies causan daño a la madera en servicio. Otras especies, el perforador de casas viejas, es uno de los perforadores de madera más destructivos y prefiere la madera seca de coníferas.
Hormiga carpintera
Las hormigas carpinteras
difieren de los insectos previamente descritos, ya que utilizan la
madera como refugio más bien que como alimento. Son insectos sociales
con una organización compleja que gira alrededor de la reina. Para
sostener a la colonia y para alzar sus jóvenes las hormigas carpinteras
obreras deben cubrir grandes distancias desde su nido para obtener el
alimento, que puede consistir en secreciones de insectos y fuentes
azucaradas. Como la colonia crece de la reina original en unos 100 000
miembros, las obreras agrandan gradualmente su nido, causando serios
daños internos en la madera.

Abejas carpinteras
Como las hormigas, las abejas carpinteras
utilizan la madera solamente para el refugio y para criar a sus
jóvenes. En este proceso, hacen un túnel a lo largo de las fibras de las
maderas coníferas, creando galerías de 13 a 46 cm
de largo por 0,8 a 1 cm de ancho. Las abejas carpinteras parecen
notablemente similares a los abejorros pero se diferencian levemente en
la coloración. No son comunes, pero cuando ocurre la infección, los
daños pueden ser serios.7


Los adultos de esta especie hacen un túnel en la madera y ponen sus
huevos en células individuales que son abastecidas con alimento para
larvas crecientes. Los adultos emergen y pueden reinfectar la madera.
Estos insectos también se han encontrado atacando la madera tratada con arsenicales inorgánicos en las retenciones sobre la tierra.


Moluscos y crustáceos

Gran variedad de moluscos y crustáceos atacan a la madera de barcos, pontones, muelles, puentes, etc. Son conocidos como perforadores marinos.


Cuando las subestructuras de la madera están situadas en aguas
saladas, el daño severo puede ocurrir por el ataque de los perforadores
marinos. Los perforadores marinos que causan el daño en la madera, se
clasifican en tres grupos basados sobre su morfología y patrón de ataque
a la madera: polas, gusanos de barco y Limnoria.

Polas
Son moluscos, que se refugian en la madera y filtran el alimento del
agua circundante. Comienzan la vida como minúsculas larvas de libre
natación que se instalan eventualmente sobre una superficie favorable de
la madera hasta establecerse permanentemente. Los polas crecen
aproximadamente 64 mm de largo y deja un agujero de entrada en la
superficie de la madera de cerca de 6 mm de diámetro. Mientras que los
polas viven en la madera, la superficie eventualmente se debilita y
tiende a romperse bajo la acción de la ola. El daño interno es
generalmente identificable por la característica forma de pera.
Eventualmente, el área de la madera disminuye al punto donde éste falla.
El ataque se puede prevenir con el uso de creosotados
en la madera; sin embargo, otros organismos que degradan la madera en
ambientes tropicales son resistentes a la creosota así que se requiere
un tratamiento dual con creosota y un arsénico inorgánico flotante. En
rocas de aguas templadas, la madriguera de los polas también causan daño
a las estructuras de hormigón.[cita requerida]

Gusanos de barco o bromas

Madera atacada por bromas.
Los gusanos de barco o bromas
son largos, los moluscos causan daño interno en la madera mientras que
dejan solamente un agujero pequeño en la superficie como evidencia de su
ataque. Como los polas, los gusanos de barco comienzan la vida como
pequeñas larvas nadando libremente, después comienzan su vida sedentaria
habitando en la madera. En el siglo XVII los capitanes de barcos
explotaron esta porción del ciclo vital navegando sus barcos de madera
infectada en agua dulce donde los gusanos de barco atrapados morían por
la carencia de sal.


Mientras que los gusanos de barco se establecen en la madera, con las
tapas de sus cabezas comienzan a raspar la madera, haciendo un túnel
con una característica capa blanca. El gusano de barco agranda
gradualmente el túnel dentro de la madera, pero el agujero inicial
agranda raramente más allá de 15 mm de diámetro. Para la seguridad de su
madriguera en la madera, los gusanos de barco extienden un par de
sifones plumosos en el agua circundante. Estos sifones funcionan como
intercambiadores de alimento, oxígeno y residuos. Ante cualquier muestra
de peligro los sifones son contraídos y el agujero superficial es
cubierto por una plataforma endurecida que protege el organismo contra
el ataque. La protección de la plataforma permite que el gusano de barco
sobreviva en la madera fuera del agua por 7 a 10 días. El tamaño
pequeño del agujero superficial y la presencia de la plataforma, hace la
detección visual del ataque interno del gusano de barco difícil, pero
los avances en la detección acústica han mejorado las perspectivas de
detectar infecciones antes de que ocurra el daño sustancial.

Limnoria
Los Limnoria
son crustáceos móviles que se diferencian de los gusanos de barco y de
los polas en su habilidad de moverse de un tramo de madera a otros
durante su ciclo de vida. Hay 20 especies de Limnoria que atacan
la madera en aguas marinas, pero solamente 3 causan daños importantes.
Dos de estas especies son capaces de atacar solamente la madera sin
tratamiento, pero la otra especie ataca incluso la madera tratada con
creosota. En algunos casos, los especímenes de esta especie se han
retirado de la madera creosotada y el preservante se pudo exprimir
literalmente de sus cuerpos, con todo eso continúan atacando la madera.


Los Limnoria dañan la madera con su madriguera de pequeño
diámetro (30 mm), la cual hace un túnel cerca de la superficie. Aunque
el daño es mínimo, el retiro continuado de madera debilitada por la
acción de la ola, expone a la madera nueva al ataque. Eventualmente, el
área de madera se reduce al punto donde la estructura falla o debe ser
sustituida. Una muestra clásica del ataque de los Limnoria es de forma de reloj de arena
que ataca seriamente el trozo tomado sobre la zona de marea; sin
embargo, el ataque puede y se extiende a la línea de fango, si el
oxígeno y las condiciones de salinidad son convenientes.


Agentes físicos y químicos del deterioro

Aunque el deterioro de la madera se ve tradicionalmente como proceso
biológico, la madera se puede también degradar por los agentes físicos y
químicos. Los agentes son generalmente de actuar lento, pero pueden
llegar a ser absolutamente serios en localizaciones específicas. Los
agentes físicos incluyen abrasión mecánica o impacto, luz ultravioleta, subproductos de corrosión del metal, y ácidos o bases fuertes.
El daño por los agentes físicos se puede confundir por ataque biótico,
pero la carencia de muestras visibles de los hongos, insectos, o
perforadores marinos, más el aspecto general de la madera, puede
advertir al inspector por la naturaleza del daño. Aunque destructivo en
sus derechos propios, los agentes físicos pueden también dañar el
tratamiento de preservación, y exponer a la madera no tratada al ataque
de los agentes bióticos.


Daños mecánicos

Los daños mecánicos son probablemente el agente físico más
significativo del deterioro del puente de madera. Es causado por un
número de factores y, considerablemente varios en sus efectos sobre la
estructura. Los daños mecánicos más comunes es la abrasión debida a los
vehículos, que produce superficies gastadas o estropeadas y reduce la
sección de la madera. Los ejemplos obvios de este daño ocurren en el
área de la cubierta del puente donde la abrasión produce la degradación
de la superficie. Un daño mecánico más severo puede ser causado por la
exposición a largo plazo a las sobrecargas del vehículo, a las
instalaciones de fundación, a cataclismos o a témpanos de hielo en la corriente de un canal.


Luz ultravioleta

Es el deterioro más visible en la madera, resulta de la acción
ultravioleta del sol que químicamente degrada la lignina cerca de la
superficie de la madera. La degradación ultravioleta típicamente hace a
las maderas claras obscurecer y a las maderas oscuras tornarse más
oscuras, pero estos daños penetran solamente a una pequeña profundidad
debajo de la superficie.


La madera dañada es levemente más débil, pero la baja profundidad del
daño hace que influya poco sobre la resistencia a menos que se retire
el trozo de madera donde está dañada reduciendo eventualmente las
dimensiones de la pieza.


Corrosión

La degradación de la madera por los subproductos debidos a la
corrosión del metal frecuentemente se pasa por alto como una causa de
deterioro de una estructura. Este tipo de degradación puede ser
revelador en algunas situaciones, particularmente en ambientes marinos
donde las celdas galvánicas
por los metales y el agua salada que se forman aceleran la corrosión.
La degradación comienza cuando la humedad en la madera reacciona con el hierro en un mecanismo de unión, lanzando iones férricos alternadamente, deteriorando la pared celular de la madera.


Mientras que progresa la corrosión el mecanismo de unión se convierte en una pila electrolítica con un extremo ácido (ánodo) y un extremo alcalino (cátodo). Aunque las condiciones del cátodo no son severas, la acidez del ánodo causa la hidrólisis
de la celulosa y reduce seriamente la resistencia de la madera en la
zona afectada. La madera atacada de esta manera es a menudo oscura y se
presenta suave. En muchas especies de maderas, la decoloración también
ocurre donde el metal entra en contacto con el corazón de ésta.


Además del deterioro causado por la corrosión, las altas condiciones
de humedad asociadas a este daño pueden favorecer inicialmente el
desarrollo del hongo de la pudrición. Como progresa la corrosión, la
toxicidad de los iones del metal y el pH
bajo en la madera, elimina eventualmente los hongos de la zona
afectada, aunque la pudrición puede continuar a una cierta distancia del
mecanismo de unión. El efecto de la corrosión del metal en la madera
puede ser limitado usando uniones galvanizadas o de un material que no
sea metálico.


Degradación química

En casos aislados, la presencia de ácidos o bases fuertes puede
causar daño substancial a la madera. Las bases fuertes atacan la
hemicelulosa y la lignina, dejando la madera de un color blanco
descolorado. Los ácidos fuertes atacan la celulosa y la hemicelulosa,
causando pérdidas de peso y de resistencia. La madera dañada por el
ácido es de color oscuro y su aspecto es similar a la de la madera
dañada por el fuego. Los fuertes productos químicos no entrarán en
contacto normalmente con, por ejemplo, un puente de madera a menos que
ocurran derrames accidentales.


Véase también

Referencias


  • Vignote Peña, 2006, p. 107

    1. College of Agricultural Sciences. «Abejas Carpinteras». Entomology. Pensilvania. Consultado el 5 de mayo de 2013.

    Bibliografía

    • Vignote Peña, Santiago (2006). Tecnología de la madera (Google Books) (3ª edición). Mundi prensa libros. p. 678. ISBN 9788484762638. Consultado el 5 de mayo de 2013. La versión en línea es una vista parcial del libro.

    Enlaces externos

    Menú de navegación


  • Vignote Peña, 2006, p. 108


  • Vignote Peña, 2006, pp. 108-109


  • http://www.inti.gov.ar/maderaymuebles/pdf/densidad_comun.pdf


  • «Características de la madera». madera.biz. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2015. Consultado el 5 de mayo de 2013.


  • Mancha azul


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