Estimación del módulo de elasticidad por medio de la velocidad de propagación del sonido en madera de Aromo australiano

Transcripción

1 Estimación del módulo de elasticidad por medio de la velocidad de propagación del sonido en madera de Aromo australiano Patrocinante: Sr. Alfredo Aguilera L. Trabajo de titulación presentado como parte de los requisitos para optar al Título de Ingeniero en Maderas CLAUDIO ALEJANDRO QUIL VILLA VALDIVIA 2009

2 CALIFICACIÓN DEL COMITÉ DE TITULACIÓN Nota Patrocinante: Sr. Alfredo Aguilera León 5,6 Informante: Sr. Héctor Cuevas Doering 5,0 Informante: Sr. Luis Inzunza Diez 5,4 El patrocinante acredita que el presente Trabajo de Titulación cumple con los requisitos de contenido y de forma contemplados en el reglamento de Titulación de la Escuela. Del mismo modo, acredita que en el presente documento han sido consideradas las sugerencias y modificaciones propuestas por los demás integrantes del Comité de Titulación. Sr. Alfredo Aguilera L.

3 Un antiguo proverbio chino dice: El aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo A esto se le conoce como efecto mariposa Se dice que Un pequeño cambio puede generar grandes resultados O mejor dicho El futuro se puede cambiar no está sujeto a las circunstancias del momento Vivimos una época, en el cual el poder de las ideas cobra más fuerza, que las riquezas naturales, históricas, culturales y territoriales la nueva economía es la economía del conocimiento. Las pequeñas ideas tienen un efecto multiplicativo en la sociedad el poder de las sutiles influencias...se creativo.

4 A mis padres

5 ÍNDICE DE MATERIAS Página 1. INTRODUCCIÓN Objetivos del proyecto Objetivo general Objetivos específicos 2 2. MARCO TEÓRICO Antecedentes del Aromo australiano Propiedades mecánicas Principio del ultrasonido Onda sonora Fenómenos físicos que afectan la propagación del sonido Absorción Reflexión Refracción Difracción o dispersión Madera juvenil y madura Densidad de la madera Antecedentes de la velocidad de propagación del sonido en otras especies MATERIAL Y MÉTODO Material Método Muestreo Equipos Ventajas, limitaciones y consideraciones del Sylvatest Determinación de humedad y densidad Fórmulas de flexión, velocidad e impedancia acústica Análisis estadístico 16

6 3.3.1 Regresión lineal simple y correlación Descripción general de la actividad PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Perfil de comportamiento Efectos de la densidad Efecto del contenido de humedad Flexión estática Nudos presentes en tablas Variaciones entre métodos de medición Relación de la velocidad con la densidad, humedad de la madera y 33 MOE Correlación entre la velocidad del sonido y densidad de la madera Correlación entre MOE y densidad de la madera Correlación entre velocidad del sonido y contenido de humedad Correlación entre métodos de medición CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA 38 ANEXOS 1 Abstract and keywords 2 Resultados promedios 3 Resultados de humedad y densidad de la madera 4 Resultados de sylvatest 5 Resultados de flexión estática con pesas 6 Programa de secado

7 ÍNDICE DE CUADROS Página Cuadro 1. Flexión estática de maderas superior al 30% y al 12% de 4 contenido de humedad Cuadro 2. Impedancia acústica de troza A 23 Cuadro 3. Impedancia acústica de troza B 23 Cuadro 4. Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 1A 30 Cuadro 5. Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 2A 30 Cuadro 6. Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 1B 31 Cuadro 7. Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 2B 31 Cuadro 8. Correlación entre la velocidad de propagación del sonido y la densidad básica de la madera para troza A Cuadro 9. Correlación entre la velocidad de propagación del sonido y la densidad básica de la madera para troza B Cuadro 10. Correlación entre el MOE de flexión estática con pesas y la densidad básica de la madera para troza A Cuadro 11. Correlación entre el MOE de flexión estática con pesas y la densidad básica de la madera para troza B Cuadro 12. Correlación entre velocidad de propagación del sonido y la humedad de la madera para cada troza A Cuadro 13. Correlación entre velocidad de propagación del sonido y la humedad de la madera para troza B Cuadro 14. Correlación entre MOE de flexión estática con pesas y MOE de sylvatest en las distintas condiciones de medición para la troza A Cuadro 15. Correlación entre MOE de flexión estática con pesas y MOE de sylvatest en las distintas condiciones de medición para la troza B

8 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Componentes Sylvatest (A Sylvatest, B Sender, C Receiver, D Medidor de temperatura y contenido de humedad, E Perforador) Página Figura 2. Aplicación de pesas sobre tabla y medición de la 13 deformación con reloj comparador Figura 3. Efecto del cambio de humedad según tabla T1 a T5 de troza 22 A Figura 4. Efecto del cambio de humedad según tabla T1 a T6 de troza 23 B Figura 5. Módulo de elasticidad en tablas de troza A, estimada con 24 equipo sylvatest Figura 6. Módulo de elasticidad en tablas de troza B, estimada con 25 equipo sylvatest Figura 7. Densidad básica promedio por tabla de troza A 26 Figura 8. Densidad básica promedio por tabla de troza B 26 Figura 9. Contenido de humedad inicial en tablas de troza A 27 Figura 10. Contenido de humedad inicial en tablas de troza B Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura 15. Figura 16. Contenido de humedad final después del secado para tablas de troza A Contenido de humedad final después del secado para tablas de troza B Módulo de elasticidad en tablas de troza A, calculada con flexión estática con pesas Módulo de elasticidad en tablas de troza B, calculada con flexión estática con pesas. Comparación entre valores de módulo de elasticidad promedio de flexión y sylvatest de troza A Comparación entre valores de módulo de elasticidad promedios de flexión y sylvatest de troza B

9 RESUMEN EJECUTIVO Y PALABRAS CLAVES Para la estimación del módulo de elasticidad es posible utilizar un equipo de ultrasonido como el Sylvatest. Con el conocimiento de la resistencia mecánica de la madera es posible clasificarla, optimizando así el proceso industrial para la obtención de madera. Realizando esta clasificación antes del secado industrial de la madera, se puede optimizar el secado, proceso de alto costo en la cadena industrial. La madera de Aromo australiano posee interesantes características para su establecimiento en Chile, debido a su madera rojiza especial para muebles y ebanistería, alcanza altos precios en el mercado internacional. En este contexto, el objetivo general de este estudio es la evaluación de la velocidad de propagación del sonido en madera de Aromo australiano como herramienta que permite estimar el módulo de elasticidad. Mientras que los objetivos específicos son los siguientes: a) medir la velocidad del sonido, determinar el módulo de elasticidad para madera en trozo, y correlación de resultados con tablas obtenidas después del aserrío, b) evaluar el efecto del cambio del contenido de humedad de la madera sobre la velocidad del sonido y c) correlacionar la estimación del módulo de elasticidad realizada a través del Sylvatest con la medición en flexión estática con pesas. Se establece que el Módulo de elasticidad de la madera adulta es superior que el Módulo de elasticidad de la madera joven, es decir, que presenta un incremento gradual del MOE desde la médula hasta las zonas externas del árbol. Se presenta una relación clara entre la densidad básica y la velocidad de la onda sonora, a mayor densidad más alta es la velocidad de propagación del sonido. El aumento en el porcentaje de humedad de la madera provoca que la velocidad de propagación disminuya. Esto se observa claramente con la impedancia acústica, la madera con un alto contenido de humedad tiene más resistencia al desplazamiento de la onda. Con las ondas acústicas también es posible identificar los nudos de la madera, influenciados principalmente por el tamaño. Definitivamente, la velocidad de propagación del sonido es un método apropiado para estimar el Módulo de elasticidad en tablas de tamaño real. Palabras claves: Aromo australiano, velocidad de propagación del sonido, módulo de elasticidad.

10 1. INTRODUCCIÓN El Aromo australiano posee interesantes características para su establecimiento en Chile, su madera rojiza de densidad media y anillos de crecimiento marcados es apreciada para muebles, revestimiento interior, ebanistería, entre otros. Los productos obtenidos de esta especie pueden alcanzar altos precios en el mercado internacional. Debido al rápido crecimiento que presenta en Chile podemos encontrar sectores adecuados para su establecimiento en plantaciones, con fines de producción maderera, desde sectores costeros y precordilleranos de la Región del Bío Bío hasta el límite sur de la Región de los Lagos. Sin embargo esta especie presenta una gran variabilidad en cuanto a la calidad de su madera, viéndose afectada ésta por el grado de duraminización, por el régimen de plantación y por las prácticas silvícola principalmente. En este contexto que se busca poder estimar con herramientas no destructivas la calidad del material y de esta forma validar el uso del ultrasonido en la discriminación de calidad. La tendencia actual está orientada hacia la evaluación temprana de la calidad de la madera utilizando métodos no destructivos. En la actualidad existen variados equipos y técnicas no destructivas para la estimación de las propiedades físico mecánicas de la madera, en árboles en pie, en trozas, en rollizos o columnas, como también en vigas, tirantes y tablas. La madera resiste mecánicamente a solicitaciones externas que tiendan a deformarla o alterar sus dimensiones. Este concepto de rigidez caracteriza a los sólidos que tienden a mantener su forma y tamaño, dentro del campo elástico. Dentro del campo elástico la relación entre tensión o esfuerzo aplicado y la deformación producida se mantiene constante denominándose Módulo de Elasticidad. Con el conocimiento del Módulo de Elasticidad es posible realizar cálculos que nos indican la capacidad que tienen los materiales para resistir fuerzas fuerzas externas, con lo cual se puede controlar las formas de uso más adecuadas, de acuerdo a la amplia gama de solicitaciones que puede estar expuesta la madera. Para la estimación del módulo de elasticidad es posible utilizar el ultrasonido, es decir, con el conocimiento de la resistencia mecánica de la madera es posible clasificarla. Con el equipo de ultrasonido también es posible realizar una evaluación y seguimiento de la madera en servicio, (componente de una vivienda, una estructura 1

11 o un puente, etc.), madera que es sometida a diferentes agentes climáticos, biológicos (Hongos, insectos, etc.), químicos y a la utilización en el tiempo. La estimación del Módulo de Elasticidad mediante la velocidad de propagación del sonido es compleja dado que la madera tiene características no homogéneas, donde se presentan grandes variaciones internas por cambios de densidad, largo de fibra, anillos de crecimiento, humedad y las diferencias propias entre albura y duramen. Sin embargo, los nudos de la madera tienen una influencia pequeña pero fácil de determinar al debilitar la señal. También existe una influencia marcada del tipo de nudo y del diámetro. 1.1 Objetivos del proyecto Objetivo general Evaluación de la velocidad de propagación del sonido en madera de Aromo australiano como herramienta que permite estimar el módulo de elasticidad Objetivos específicos Medir la velocidad del sonido, determinar el módulo de elasticidad para madera en trozo, y correlación de resultados con tablas obtenidas después del aserrío. Evaluar el efecto del cambio del contenido de humedad de la madera sobre la velocidad del sonido. Correlacionar la estimación del módulo de elasticidad realizada a través del Sylvatest con la medición en flexión estática con pesas. 2

12 2. MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes del Aromo australiano El Aromo australiano, Acacia melanoxylon R. Brown (BlackWood), es una especie leguminosa de la familia Mimosácea, originaria de Australia. Es una latífoliada constituida por aproximadamente especies arbóreas y arbustivas, de las cuales 800 están en Australia y América. Además, se le considera una de las especies del genero Acacia de mayor dimensión en el mundo. La distribución natural del Aromo australiano se asocia principalmente con sectores costeros del sureste de Australia y el noroeste de la isla de Tasmania. Esta especie se desarrolla en climas de tipo tropical pasando por un clima templado calido a templado frío, con una precipitación media anual que varia entre 450 a mm. Y temperaturas medias máximas que oscilan entre 23 C y 25 C y las mínimas entre 1 C y 10 C (Ramírez y Schlatter, 1998). La madera de la especie puede alcanzar un alto precio en el mercado internacional, lo que la hace especial para su establecimiento en plantaciones. Puede alcanzar precios de 550 US$/m 3 para trozas aserrables y de 850 US$/m 3 para trozas foliables. En Australia la madera aserrada seca puede alcanzar precios de hasta US$/m 3 FOB. El mercado de esta especie se caracteriza por ser exigente en cuanto a la calidad, lo que se ve reflejado en las fluctuaciones de los precios de las exportaciones chilenas, oscilando entre 130 y 673 US$/m 3 (Loewe et al., 2004). La estética de su madera es muy atractiva para fines tales como ebanistería y revestimientos decorativos. El factor mas importante en la determinación del precio de la madera es el color rojizo oscuro del duramen, de tonalidad homogénea, presentando una madera de densidad media (600 kg/m 3 al 12% de C.H.), exhibiendo anillos de crecimiento marcados, así también, trozas cilíndricas, libre de nudos y arqueaduras. En Chile los sitios mas adecuados para el establecimiento de la especie, con fines de producción, se encuentran en general bajo los 400 metros sobre nivel del mar, en las zonas costeras de la Región del Maule y en la costa y zonas interiores de las Regiones de la Araucanía, de Los Ríos y Los Lagos, hasta el norte y este de la isla de Chiloé. Evitando sitios precordillaranos con temperaturas extremas y sitios que tengan limitaciones severas de suelo como poca profundidad, baja retención de agua o mal drenaje. En el Aromo australiano se favorece su calidad por la ubicación topográfica poco expuesta al viento y a la nieve, en condiciones de alta humedad (Ramírez y Schlatter, 1998; Chile Forestal, 1997). 3

13 Su introducción en Chile se inicia en las primeras décadas del siglo XX por agricultores desde las Regiones de La Araucanía a Los Lagos, atraídos por el valor potencial de su madera y por otros usos posibles, entre ellos como corta fuego. En el país se puede encontrar cerca de ha con esta especie, entre la Región Metropolitana y la Región de Los Ríos, principalmente en sectores de la depresión intermedia y cordones del valle central bajo 500 metros n.m., destacándose por su buen desarrollo en el Golfo de Arauco, Valdivia, Temuco y Chiloé (Loewe et al., 2004). 2.2 Propiedades mecánicas INFOR CONAF (1998), presenta un estudio sobre las propiedades mecánicas del Aromo australiano en estado verde (contenido de humedad mayor al 30 %) y en estado seco (contenido de humedad igual al 12%), en el cuadro 1 se puede apreciar la flexión estática. Cuadro 1: Flexión estática de maderas superior al 30% y al 12% de contenido de humedad Flexión Estática Madera C.H. >= 30% Madera C.H. = 12% Propiedad Unidad Promedio Promedio Tensión límite de proporcionalidad Kg/cm Tensión de rotura Kg/cm Modulo de elasticidad Kg/cm Contenido de humedad % 80,5 8,5 Densidad básica Kg/m La humedad contenida en la madera, afecta en general la resistencia mecánica entre el estado anhidro (0 %) y el punto de saturación de las fibras (PSF = 30%). La humedad sobre el PSF, corresponde a agua capilar, no tiene efecto sobre éstas (Diaz-vaz J. y Cuevas H., 1986). Una investigación realizada por Rozas (2002), que tiene por objetivo la búsqueda de técnicas, procesos y metodologías que permitan la utilización eficiente y comercial de la madera juvenil de Eucalyptus globulus, como madera sólida en la industria de remanufactura orientada a las partes y piezas, productos de terminación y otros de alto valor agregado. En este estudio se presentan las propiedades mecánicas de un Eucalyptus globulus de 14 años de edad y un Pinus radiata de 20 años de edad, cuya densidad aparente al 12% de contenido de humedad es de 641 y 386 kg/m 3 respectivamente, además del Módulo de Elasticidad en flexión estática que 4

14 corresponde a kg/cm 2 y kg/cm 2 para Eucalipto y Pino respectivamente. Se destaca que la densidad de la madera de Aromo australiano se encuentra entre las densidades del Eucalipto y el Pino, pero el módulo de elasticidad es mucho mayor que estas dos especies. Las propiedades mecánicas de la madera miden su disposición y habilidad para resistir fuerzas aplicadas externas. Por fuerzas externas se entiende cualquier solicitación exterior a una pieza que tiende a alterar su tamaño o su forma. El módulo de elasticidad es la propiedad más importante para las maderas con fines estructurales. Bajos valores de módulo de elasticidad constituyen una importante limitación en la madera de construcción. El módulo de elasticidad de una sección de madera, es la medida de la rigidez de un material. Constituye un número indicativo de la rigidez y sólo se aplica a condiciones dentro de la zona elástica (Pérez, 1983). El módulo de elasticidad estático mide la resistencia de la madera a la flexión bajo cargas. En una pieza de madera, puede medirse en un equipo que evalúe la flexión estática, registrando la deflexión cuando la carga es aplicada, y calculando el módulo de elasticidad (MOE) (Navia, 2006). 2.3 Principio del ultrasonido Las ondas sonoras son vibraciones mecánicas que viajan a través de un medio que puede ser un sólido, un líquido o, un gas, la propagación de las ondas a través del medio dado, es a una velocidad específica, dirección predecible, y cuando las ondas encuentran un límite con un medio distinto y con diferente impedancia mecánica, las ondas se reflejarán o se transmitirán según reglas conocidas. Este es el principio físico utilizado para la detección de fallas en los materiales. La naturaleza ultrasónica se presenta con frecuencias altas y longitudes de ondas cortas, apropiadas para el ensayo de los materiales, especial para inspeccionar el interior de las piezas que ofrecen una trayectoria continua a la propagación de las ondas sonoras. Para generar onda ultrasónica, se utiliza un transductor piezoeléctrico que convierte las señales eléctricas en señales sonoras, y viceversa. El transductor consiste en un cristal (de cuarzo) piezoeléctrico insertado en un alojamiento a prueba de agua, que facilita su conexión eléctrica a un generador o transmisor-receptor de pulsos; en el modo de transmisión, se aplica al cristal un pulso de energía eléctrica de corta duración y alto voltaje, provocando que cambie rápidamente su configuración geométrica, deformándose, y emitiendo un pulso de energía acústica (onda) de alta frecuencia. En el modo de recepción, la onda ultrasónica realiza una trayectoria acústica a través del material de ensayo, comprimiendo el cristal receptor, produciendo una señal eléctrica que se amplifica y se procesa en el receptor. Estos 5

15 pulsos generados y recibidos por transductores piezoeléctricos deben estar acústicamente acoplados con el material que se ensaya (Santos et al., 2005) Onda sonora Las ondas sonoras, son ondas mecánicas (ondas de compresión), pues precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido) que trasmita la perturbación. Es el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es necesario que éste sea un medio elástico, ya que un cuerpo rígido no permite que las vibraciones se transmitan. De este modo, sin medio elástico no existe sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío. Hay distintos tipos de ondas. Una forma de clasificarlas consiste en comparar el sentido de las oscilaciones en el medio con la dirección de propagación de las ondas. Una onda es transversal si las oscilaciones en el medio son perpendiculares a la dirección de propagación de las ondas. Un ejemplo de estas ondas transversales son las producidas por la caída de una pelota sobre la superficie del agua, donde las oscilaciones de la superficie del agua son verticales mientras la onda se propaga horizontalmente. Una onda es longitudinal si las oscilaciones en el medio y la dirección de propagación de la onda son paralelas. Las compresiones y descompresiones de las espiras de un resorte son un ejemplo de este tipo de ondas. Se llama amplitud de la onda a la diferencia entre la mayor altura (máximo o cresta) y la mayor profundidad (mínimo o valle) alcanzada por la onda. La distancia entre dos crestas consecutivas (o de dos valles consecutivos) se llama longitud de onda. El número de oscilaciones completas en un punto (partiendo con un máximo, siguiendo con un mínimo y de regreso a un máximo) realizadas en cada segundo de tiempo se llama frecuencia de la onda. El período de la onda es el tiempo necesario para realizar una oscilación completa en un punto dado. La velocidad de desplazamiento de una cresta (o de un valle) se llama la velocidad de propagación de la onda. La velocidad del sonido depende del medio en el cual se transmite. En términos generales, puede decirse que la velocidad del sonido es mayor en los materiales más densos. Así se tiene que la velocidad del sonido es mayor en los sólidos y en los líquidos que en los gases. En condiciones normales, la velocidad del sonido en el aire es de alrededor de 340 metros por segundo (1.224 km/hora). La velocidad del sonido aumenta con la temperatura del gas en el que se transmite. Los distintos sonidos están asociados a la frecuencia de la onda. Un sonido es grave si su frecuencia es baja. Por el contrario, el sonido es agudo si su frecuencia es alta. 6

16 Las personas normales pueden oír frecuencias en el rango de 20 oscilaciones por segundo hasta oscilaciones por segundo. Los sonidos con frecuencias más bajas que 20 oscilaciones por segundo se llaman infrasonidos, mientras que aquellos con frecuencias más altas que oscilaciones por segundo se llaman ultrasonidos. La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda, de su frecuencia y de su velocidad de propagación. La intensidad del sonido es la potencia por unidad de área producida por la onda sonora y constituye una medida objetiva. Comúnmente se mide en watts por metro cuadrado y se denota (W/m²). La forma en que las personas percibimos la intensidad del sonido es una medida subjetiva de ella y se mide en decibeles que se escribe (db) (Educar Chile, 2006; Yori A, 2006). 2.4 Fenómenos físicos que afectan la propagación del sonido Absorción Cuando una onda sonora alcanza la superficie, la mayor parte de su energía se refleja pero una parte de ésta es absorbida por el nuevo medio. Los materiales porosos absorben más sonido a medida que aumenta la frecuencia. Es decir, absorben con mayor eficacia las altas frecuencias. Un material poroso muy utilizado para el aislamiento de ruido, es la espuma acústica Reflexión Una onda cuando topa con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear se refleja (rebota al medio del cual proviene). El tamaño del obstáculo y la longitud de onda determinan si una onda rodea el obstáculo o se refleja en la dirección de la que provenía. Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, el sonido lo rodeara (difracción), en cambio, si sucede lo contrario, el sonido se refleja (reflexión). Si la onda se refleja, el ángulo de la onda reflejada es igual al ángulo de la onda incidente, de modo que si una onda sonora incide perpendicularmente sobre la superficie reflejante, vuelve sobre sí misma. Al producirse la suma de la onda y su onda reflejada sobre un mismo eje. Dependiendo como coincidan las fases de la onda incidente y de la reflejada, se producirá una modificaciones del sonido (aumenta la amplitud o disminuye), es lo que se conoce como onda estacionaria. 7

17 2.4.3 Refracción Es la desviación que sufren las ondas en la dirección de su propagación, cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. La refracción se debe a que al cambiar de medio, cambia la velocidad de propagación del sonido. La refracción también puede producirse dentro de un mismo medio, cuando las características de este no son homogéneas, por ejemplo, cuando de un punto a otro de un medio aumenta o disminuye la temperatura Difracción o dispersión Hablamos de difracción cuando el sonido, ante determinados obstáculos o aperturas, en lugar de seguir la propagación en la dirección normal, se dispersa. La explicación la encontramos en el Principio de Huygens que establece que cualquier punto de un frente de ondas es susceptible de convertirse en un nuevo foco emisor de ondas idénticas a la que lo originó. De acuerdo con este principio, cuando la onda incide sobre una abertura o un obstáculo que impide su propagación, todos los puntos de su plano se convierten en fuentes secundarias de ondas, emitiendo nuevas ondas, denominadas ondas difractadas (Wikipedia, 2006; Yori, 2006). 2.5 Madera juvenil y madura En las coníferas la madera formada en los primeros años de actividad del meristema lateral, el cambium vascular de cada altura incremental, constituyen la zona denominada madera juvenil. Las características y propiedades de esta madera son distintas a las de la madera madura. Esta última, corresponde a la madera formada por las zonas del cambium maduro con cierta edad y que por lo tanto han dejado de formar madera juvenil. En las partes bajas de los fustes de árboles adultos, la madera juvenil corresponde al cilindro central. En estos mismos árboles, a medida que se consideran zonas más altas del tronco, la proporción de madera juvenil aumenta hasta que llega a constituir el 100%. El mismo efecto indicado anteriormente, se presenta con la edad de los árboles. Mientras más jóvenes son los árboles, mayor es la proporción de madera juvenil, esto es, la formada por cambium joven (Díaz-Vaz, 2003). La madera juvenil se caracteriza por su baja densidad, paredes celulares delgadas, traqueidas cortas con lúmenes grandes, alto ángulo del grano, y alto ángulo microfibrilar, esto tiene como consecuencia baja rigidez y módulo de elasticidad y pobre estabilidad dimensional comparada con la madera madura (Navia, 2006). El efecto de la madera juvenil en la densidad de la madera ha sido ampliamente estudiado en las coníferas y verificado en grupos de latífoliadas de uso comercial. 8

18 En términos generales para especies latífoliadas, la madera juvenil se encuentra en los primeros anillos junto a la médula, asociada a una menor densidad, menor longitud de fibras e inferiores propiedades de resistencia. La madera madura se encuentra distanciada de la médula y en ella se espera encontrar una estabilización de la densidad, de la longitud de fibra y de otras características asociadas. La variación de la densidad con la altura está ligada a la cantidad de madera juvenil que recorre árbol axialmente como un cilindro interno desde la base hasta el ápice. El resultado es que las trozas de la copa constan principalmente de madera juvenil, mientras que las de la base del mismo árbol poseen mas madera madura con una mayor densidad (Monteoliva S., 2002). En un estudio realizado por Igartúa (2002), que investiga la calida de madera de Eucaliptus globulus en términos de las variaciones de densidad básica y longitud de fibra. Se demuestra que existe un significativo aumento de la densidad básica y de la longitud de fibra desde la médula hacia la corteza, superándose el milímetro en la longitud de fibra a partir del 50 % del radio. De lo anterior se desprende, que uno de los aspectos mas importantes a considerar en la medición ultrasónica con respecto a las variaciones resultantes entre la madera juvenil y la madera madura, es la densidad de la madera. Los bajos valores que se puedan obtener desde el centro de la troza y los altos valores de las zonas externas serán un indicio inequívoco de la presencia de este fenómeno. 2.6 Densidad de la madera Las resistencias mecánicas están directamente relacionadas con la densidad; las especies con maderas densas tienen resistencias altas y maderas livianas resisten menos que las anteriores. Esta relación se entiende al considerar que la densidad es la cantidad de sustancia leñosa por unidad de volumen de madera y que esta cantidad de sustancia leñosa es la que debe resistir las tensiones (Diaz-vaz J. y Cuevas H., 1986). La densidad de la madera es el criterio más satisfactorio para determinar sus características resistentes pudiendo emplearse también como elemento de juicio en la selección o clasificación de piezas de madera (Pérez, 1983). Las ondas sonoras son vibraciones mecánicas que viajan a través de la madera a una velocidad específica, dirección predecible, y cuando las ondas encuentran un límite con un medio distinto y con diferente impedancia mecánica, las ondas se reflejarán o se transmitirán según reglas conocidas. La velocidad del sonido depende del medio en el cual se transmite. En términos generales, puede decirse que la velocidad del sonido es mayor en los materiales más densos. 9

19 2.7 Antecedentes de la velocidad de propagación del sonido en otras especies En un estudio realizado por Niemz (1994), que trata sobre la velocidad de propagación del sonido en algunas especies creciendo en chile y su relación con propiedades físicas. De este estudio se extraen los valores resultantes de de dos especies particulares, el Pinus radiata y el Eucalyptus globulus. Para el Pino de densidad básica 470 kg/m 3, contenido de humedad 8,8 %, con una velocidad de propagación de m/s, de una elasticidad real y calculada que corresponde a N/mm 2 y N/mm 2 respectivamente. Mientras que para el Eucalipto se tiene una densidad básica de 900 kg/m 3, contenido de humedad 15,6 %, con una velocidad ultrasónica m/s, de una elasticidad real y calculada de N/mm 2 y N/mm 2 respectivamente. De los valores antes descritos y de los resultados del estudio se establece que al aumentar la densidad de la madera se produce un aumento del módulo de elasticidad. También se registra que al calcular el módulo de elasticidad a partir de la velocidad de propagación del sonido, siempre es mayor para la elasticidad calculada que para la real. Varona (1995), realiza un estudio sobre localización de fallas y determinación de resistencia, en piezas de madera de Raulí y Roble, por medio de ultrasonido. Encontró que la fórmula para determinar el módulo de elasticidad en función de la densidad y la velocidad del sonido, utilizada en su forma original entrega módulos de elasticidad muy por encima de la media para el grupo, entre % por sobre la media, es por esto que evalúa la posibilidad de encontrar un factor de corrección con el cual se pueda trabajar con la mayor precisión posible. Al introducir el factor de corrección para cada especie se obtienen módulos de elasticidad bastantes próximos a los calculados mediante ensayos destructivos, el porcentaje de error que se obtiene varía entre un 1 % y un 10 %. Por otro lado, en el estudio que realiza Navia (2006), sobre el comportamiento del módulo de elasticidad en madera juvenil de Pinus radiata en tres condiciones de sitio. Señala que la relación altura/dap, es la que mejor asociación que se encontró con el módulo de elasticidad, quiere decir, que árboles altos con diámetros pequeños tienen mayor elasticidad que árboles más bajos o de tamaño similar pero con diámetros mayores. La relación negativa entre el dap y el módulo de elasticidad, indica algo similar, donde árboles con mayores diámetros presentan menor elasticidad que árboles con diámetros menores. En general, esta tendencia que presentan los sitios con menores tasas de crecimiento a tener mejores elasticidades, se debe, principalmente, a la menor 10

20 cantidad de madera temprana que generan en el árbol, con respecto a los que tienen tasas más rápidas de crecimiento. Finalmente, las variación de la elasticidad entre los rodales y entre los árboles dentro de los rodales, indica la importancia de la evaluación temprana a través de esta técnica no destructiva sobre árboles en pie, que sirve como herramienta para la toma de decisiones tanto para la planificación de la cosecha, como del raleo, donde el objetivo de la planificación tendría que apuntar a conocer la calidad del recurso para así destinarlo a los mercados adecuados. 11

21 3. MATERIAL Y MÉTODO 3.1 Material Para el desarrollo del estudio se emplean dos trozos de Aromo australiano, extraídos del fundo los pinos a 15 kilómetros de Valdivia, con un largo de mm para ambas trozas, de diámetro menor 350 mm 410 mm y diámetro mayor 370 mm 430 mm, para troza A B respectivamente. 3.2 Método Muestreo El muestreo de los árboles debe efectuarse en individuos que sean representativos de la población que se desea estudiar, considerando como características de dicha población a factores tales como: accesibilidad, diámetro comercial, altura, sitios, climas, entre otros. La selección de dichos árboles deberá efectuarse usando estrictos métodos de azar, a fin de eliminar la natural tendencia a escoger aquellos que estén más accesibles, los de mayor diámetro u otra. El método a seguir se encuentra especificado en la Norma chilena Nch 968.E 73. Sin embargo, debido a no contar con los recursos disponibles para tal muestreo, el desarrollo del estudio se basa en trozas obtenidas de un estudio anterior Equipos El Sylvatest es un equipo que permite a través del ultrasonido, estimar el Módulo de Elasticidad de la madera. Es de origen suizo y fue desarrollado por IBOIS (Instituto Federal de Tecnología de Suiza). Este equipo tiene tres cables de prueba (figura 1). Dos de las salidas consisten en transductores piezoeléctricos, donde uno genera la onda ( sender ) y el otro recibe la onda transmitida ( receiver ) con una frecuencia de Hz. La tercera salida (entre las dos anteriores) proporciona mediciones simultáneas de contenido de humedad y temperatura de la madera. Empleando el microprocesador se pueden realizar las mediciones, y los distintos parámetros (especie, tipo de sección y largo de la tabla) se pueden seleccionar con facilidad (Pérez et al., 2000). 12

22 Figura 1: Componentes Sylvatest (A Sylvatest, B Sender, C Receiver, D Medidor de temperatura y contenido de humedad, E Perforador) Para contrastar los resultados obtenidos de la medición por ultrasonido, se utiliza el método de flexión estática con pesas. Este método permite medir el módulo de elasticidad estático en flexión por carga con pesas en el intervalo elástico. En la figura 2 se aprecia la aplicación de pesas sobre una tabla y la medición de la deflexión producida con un reloj comparador. Figura 2: Aplicación de pesas sobre tabla y medición de la deformación con reloj comparador 13

23 3.2.3 Ventajas, limitaciones y consideraciones del sylvatest Las ventajas de este tipo de ensayos son las siguientes: La prueba se efectúa más rápidamente obteniendo resultados inmediatos. Se tiene mayor exactitud al determinar la posición de las discontinuidades internas; estimando sus dimensiones, orientación y naturaleza. Alta sensibilidad para detectar discontinuidades pequeñas. Alta capacidad de penetración, lo que permite localizar discontinuidades a gran profundidad del material. Buena resolución que permite diferenciar dos discontinuidades próximas entre si. No requiere de condiciones especiales de seguridad. Las limitaciones son las siguientes: Baja velocidad de inspección cuando se emplean métodos manuales. Requiere de personal con una buena preparación técnica y gran experiencia. Dificultad para inspeccionar piezas con geometría compleja, espesores muy delgados o de configuración irregular. Dificultad para detectar o evaluar discontinuidades cercanas a la superficie sobre la que se introduce el ultrasonido. Requiere de patrones de calibración y referencia. Es afectado por la estructura del material. (tamaño de grano, tipo de material). Las consideraciones son las siguientes: Sensibilidad: Es la capacidad de un transductor para detectar discontinuidades pequeñas. Resolución: Es la capacidad para separar dos señales cercanas en tiempo o profundidad. Frecuencia central: Los transductores deben utilizarse en su rango de frecuencia especificado para obtener una aplicación óptima. Atenuación del haz: Es la pérdida de energía de una onda ultrasónica al desplazarse a través de un material. Las causas principales son la dispersión y la absorción (Daga, 2006) Determinación de humedad y densidad La madera es un material que absorbe o entrega agua según las condiciones de temperatura y humedad relativa del ambiente. Esta propiedad hace que el contenido de humedad de la madera sea variable dependiendo del ambiente en que se encuentre. Se entiende por contenido de humedad la masa de agua contenida en una pieza de madera, expresada como porcentaje de la pieza anhidra. En otras palabras, es el cuociente expresado en porcentaje entre el peso del agua presente y el peso seco de la madera. La expresión mediante la cual se calcula el contenido de humedad es: 14

24 CH = [(Ph Ps) / Ps] * 100 Ph: Peso de la pieza de madera con un contenido de humedad h, en gramos. Ps: Peso de la pieza de madera sin agua, es decir, en estado anhidra, en gramos. CH: Contenido de humedad en %. La densidad, es el cuociente entre la masa y el volumen de la madera. Por ser higroscópica la madera presenta aspectos más complejos, debido a que tanto el peso como el volumen de una pieza varía con el contenido de humedad de ella. Densidad básica: Es la que relaciona la masa anhidra de la madera y su volumen a un contenido de humedad específico (volumen hinchado). Densidad aparente: Es la que relaciona la masa y el volumen determinado a un mismo contenido de humedad. Debido a estas variaciones de la resistencia, en relación al contenido de humedad, las determinaciones de las propiedades mecánicas se efectúan en dos estados de humedad de la madera. En estado verde, es decir a un contenido de humedad superior al punto de saturación de la fibra y en estado seco. En este último caso se ha escogido un valor del contenido de humedad de 12%, el cual es ampliamente aceptado (Pérez, 1983) Formulas de flexión, velocidad e impedancia acústica Para el cálculo de flexión estática con pesas en tablas de tamaño real se utiliza la siguiente formula (Castillo et al., 2000): E = ( P * s 3 ) / (4 * y * b * h 3 ) Donde: E = módulo de elasticidad (kg/cm 2 ). P : carga de las pesas (Kg). s : distancia entre los apoyos de la tabla (cm). y : deformación para P (cm). b : ancho tabla (cm). h : altura tabla (cm). La velocidad de propagación c (cm/seg) de una onda longitudinal en un medio de densidad ρ (kg/cm 3 ), módulo de Young E (kg/cm 2 ) y constante de aceleración gravitacional g (980 cm/seg 2 ), viene dada por la fórmula (Castillo et al., 2000): E = (c 2 * ρ) / g 15

25 Impedancia acústica Z kg/(seg*m 2 ) medida en Rayleigh (Rayl), se define como la resistencia que opone un material a las vibraciones de las ondas ultrasónicas y se caracteriza como la medida de la eficiencia con que la señal se propaga en un material. Es el producto de la velocidad máxima de vibración c (m/seg) por la densidad del material ρ (kg/m 3 ). [1 Rayl kg/(seg*m 2 ) = 0,1 Ohmios acústicos gr/(seg*cm 2 )] (Santos et al., 2005). Z = c ρ 3.3 Análisis estadístico Regresión lineal simple y correlación Se examina la relación existente entre dos variables que son: entre la velocidad ultrasónica y densidad de la madera; entre el módulo de elasticidad y la densidad de la madera; entre la velocidad ultrasónica y el contenido de humedad de la madera; y entre los métodos de medición. Por medio de la regresión lineal se estima una ecuación lineal que describe la relación que existe entre estas dos variables, mientras que la correlación mide la fuerza de esa relación lineal. La recta de regresión tiene una ecuación de la forma Y = a + bx. Aquí, Y es la variable dependiente, la que estamos tratando de pronosticar, y X es la variable independiente o pronosticadora. En este caso las variables dependientes son la velocidad, el módulo de elasticidad en flexión estática y los valores obtenidos de Sylvatest. Mientras que las variables independientes son la densidad, el contenido de humedad y los valores obtenidos de flexión estática con pesas. El valor R 2, también conocido como coeficiente de determinación, mide el porcentaje de variación de los valores de la variable dependiente que puede explicarse por el cambio de la variable independiente. La correlación r mide la intensidad de la relación entre una variable y otra en un número sin dimensiones, que no depende de una escala. La intensidad de la relación se expresa en una escala que va de -1 a 1. Una correlación positiva indica una fuerte relación positiva, en la que un aumento en una variable significa un incremento en el valor de la segunda variable y viceversa. Una correlación de cero no quiere decir que no hay relación entre las dos variables. Se puede construir una relación no lineal que produce una correlación de cero (Berk, 2001). 16

26 3.4 Descripción general de la actividad Selección de 2 trozas de 2,65 metros de longitud, marcadas como A y B. Dimensionado de trozas A y B a una longitud de 2, 4 metros. Marcado de trozas A y B, en la sección transversal, de médula a corteza. Se divide el trozo en tablas de 1 pulgada de espesor. Para troza A y B se consiguen 5 y 6 tablas respectivamente. A A-T3 A-T2 A-T1 Preparación de las trozas para medición con sylvatest. Marcado de cada tablas a 1 pulgada desde el centro, teniendo precaución que las mediciones en ambas caras transversales del trozo queden alineadas. Perforado de agujeros que permita a la sonda piezoeléctrica estar totalmente en contacto con la madera. A T3 T2 T

27 Serie de mediciones en sección transversal con equipo sylvatest, medición del tiempo de propagación del sonido en sentido longitudinal o paralelo a la fibra en trozas A y B. Estimación del módulo de elasticidad. A Aserrado de la troza A en tablas T1 a T5 de 1 pulgada de espesor. Aserrado de la troza B en tablas T1 T6 de 1 pulgada de espesor. Serie de mediciones en sección transversal con equipo sylvatest, medición del tiempo de propagación del sonido en sentido longitudinal o paralelo a la fibra en tablas húmedas de las trozas A y B. Estimación del módulo de elasticidad. A T3 T2 T1 18

28 Canteado de tablas de trozas A y B, y serie de mediciones en sección transversal con equipo sylvatest, medición del tiempo de propagación del sonido en sentido longitudinal o paralelo a la fibra en tablas largas húmedas. Estimación del módulo de elasticidad. Medición del Módulo de Elasticidad en flexión estática con pesas en tablas largas verdes de las trozas A y B. Cortado de tablas de la troza A en dos piezas 1A y 2A. Cortado de tablas de la troza B en dos piezas 1B y 2B, de 1,1 metros de longitud cada una. Obtención de probetas para determinación de humedad, densidad aparente y densidad básica para cada una de las mediciones marcadas, según norma Nch 176/1 of 1984 y Nch 176/2 of Serie de mediciones en sección transversal con equipo sylvatest, medición del tiempo de propagación del sonido en sentido longitudinal o paralelo a la fibra en tablas cortas húmedas de las trozas 1A, 2A, 1B y 2B. Estimación del módulo de elasticidad. 1A T3 T2 T1 19

29 Medición del Módulo de Elasticidad en flexión estática con pesas en tablas cortas húmedas de las trozas A y B. Secado de tablas de piezas 1A, 2A, 1B y 2B obteniendo tablas a un 12 % de contenido de humedad. Serie de mediciones en sección transversal con equipo sylvatest, medición del tiempo de propagación del sonido en sentido longitudinal o paralelo a la fibra en tablas al 12 % contenido de humedad de las trozas 1A, 2A, 1B y 2B. Estimación del módulo de elasticidad. 1A T3 T2 T1 20

30 Medición del Módulo de Elasticidad en flexión estática con pesas en tablas cortas secas de las trozas 1A, 2A, 1B y 2B. Obtención de probetas para determinación de la densidad aparente en tablas secas de las trozas 1A, 2A, 1B y 2B. Obtención de probetas para determinación de humedad final para cada una de las tablas. Ingreso de datos a planilla base y determinación de factor de correlación entre la velocidad de propagación del sonido, densidad, humedad de la madera y modulo de elasticidad. 21

31 4. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1 Perfil de comportamiento En las figuras que se presentan a continuación se observan los resultados promedios por tablas de las trozas A y B en las distintas etapas de medición, los datos obtenidos reflejan el comportamiento de la velocidad de propagación del sonido, la elasticidad estimada con el equipo sylvatest, la elasticidad calculada con el método de flexión estática con pesas, contenido de humedad, densidad básica y aparente. En general la velocidad de propagación de la onda acústica, es baja cuando se mide en trozas debido principalmente a la atenuación de la onda, aumentando en las mediciones realizadas en tablas húmedas y llegando a un máximo en las tablas secas, aquí se denota la influencia del contenido de humedad (figura 3 y 4). La atenuación que se produce por efecto de las diferencias de impedancias entre los medios, produce una disminución de los valores de transmisión ultrasónica en trozas. La impedancia acústica para tablas húmedas de troza A y B tienen un valor promedio más alto que aquellos valores obtenidos de tablas secas (cuadro 2 y 3). Esto quiere decir que las tablas con un alto contenido de humedad presentan una mayor resistencia al desplazamiento de la onda sonora. m/s Velocidad de propagación del sonido T1 T2 T3 T4 T Troza A Tablas largas húmedas de troza A Tablas largas húmedas dimensionadas de troza A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2A Tablas cortas secas dimensionas de troza 1A Tablas cortas secas dimensionas de troza 2A Figura 3: Efecto del cambio de humedad según tabla T1 a T5 de troza A 22

32 Velocidad de propagación del sonido T1 T2 T3 T4 T5 T m/s Troza B Tablas largas húmedas de troza B Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2B Tablas cortas secas dimensionas de troza 1B Tablas cortas secas dimensionas de troza 2B Figura 4: Efecto del cambio de humedad según tabla T1 a T6 de troza B Cuadro 2: Impedancia acústica de troza A Impedancia acústica en Rayl Tablas largas húm. troza A Tablas cortas sec. troza 1A Tablas cortas sec. troza 2A Tabla (kg/s*m 2 ) (kg/s*m 2 ) (kg/s*m 2 ) T T T T T Promedio Cuadro 3: Impedancia acústica de troza B Impedancia acústica en Rayl Tablas largas húm. troza B Tablas cortas sec. troza 1B Tablas cortas sec. troza 2B Tabla (kg/s*m 2 ) (kg/s*m 2 ) (kg/s*m 2 ) T T T T T T Promedio

33 Por otro lado, al observar la figura 6 para la troza B se manifiesta una cierta uniformidad y los valores tienden a estar más juntos con respecto a los valores de la troza A en la figura 5. También se presenta un orden característico de las tablas en los gráficos, de manera que las tablas T1 tanto para troza A y B tienen los valores más altos a lo largo de todas las mediciones realizadas. En cambio, las tablas T5 y T6 para la troza A y B respectivamente, se encuentran ubicados en el parte inferior del gráfico. Físicamente la tabla T1 tanto para troza A y B son las que se encuentran ubicadas más lejanas a la médula de la troza, por el contrario las tablas T5 y T6 para troza A y B respectivamente, se encuentran ubicadas mas cercana a la médula. Esta disposición se debe inequívocamente a la influencia de la densidad de la madera. Elasticidad estimada (Sylvatest) T1 T2 T3 T4 T kg/cm Troza A Tablas largas húmedas de troza A Tablas largas húmedas dimensionadas de troza A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2A Tablas cortas secas dimensionas de troza 1A Tablas cortas secas dimensionas de troza 2A Figura 5: Módulo de elasticidad en tablas de troza A, estimada con equipo sylvatest 24

34 Elasticidad estimada (Sylvatest) T1 T2 T3 T4 T5 T6 kg/cm Troza B Tablas largas húmedas de troza B Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2B Tablas cortas secas dimensionas de troza 1B Tablas cortas secas dimensionas de troza 2B Figura 6: Módulo de elasticidad en tablas de troza B, estimada con equipo sylvatest. 4.2 Efecto de la densidad La densidad básica de la madera se obtiene a partir de las tablas largas dimensionadas húmedas, en cada medición realizada se extrae una probeta a las cuales se somete a los ensayos pertinentes. En la figura 7 se puede apreciar los valores promedios para cada tabla, de los cuales la densidad es muy alta para la tabla T1 (tabla mas lejana a la médula) disminuyendo drásticamente para las tablas sucesivas. Este comportamiento es atribuible a que las tablas T2 T3 T4 y T5 (tabla más cercana a la médula) contienen una mayor cantidad de madera juvenil. Para la troza B, en la figura 8 se observa una situación similar, en donde las tablas T1 y T2 poseen valores superiores que las tablas T3 T4 T5 y T6. Las tablas que mantienen una alta velocidad en las distintas condiciones medidas para cada una de las trozas, son las que obtienen la mayor densidad básica. Entonces se presenta una relación entre la densidad básica y la velocidad de propagación, es decir, a mayor densidad básica más alta es la velocidad de propagación del sonido. 25

35 Densidad Básica kg/m T1 T2 T3 T4 T5 Tabla Figura 7: Densidad básica promedio por tabla de troza A Densidad Básica kg/m T1 T2 T3 T4 T5 T6 Tabla Figura 8: Densidad básica promedio por tabla de troza B 4.3 Efecto del contenido de humedad El contenido de humedad en estado verde (humedad inicial) promedio de la troza A y B es de 126,9 y 121% respectivamente, encontrándose variaciones importantes entre madera exterior y madera central en cada uno de los individuos. El contenido de humedad promedio en estado seco (humedad final) para la troza 1A 2A 1B y 2B es de 12,2-12,4-10 y 10,6% respectivamente (figura 9 a 12). Es necesario recalcar que en el contenido de humedad aparente de la madera se obtienen probetas para cada una de las mediciones de ultrasonido realizadas, específicamente en dos estados relevantes, que son en tablas largas húmedas dimensionadas (humedad inicial) y tablas cortas secas dimensionadas (humedad final) para troza A y B. 26

36 Contenido de humedad inicial Porcentaje (%) T1 T2 T3 T4 T5 Tabla Figura 9: Contenido de humedad inicial en tablas de troza A Contenido de humedad inicial Porcentaje (%) T1 T2 T3 T4 T5 T6 Tabla Figura 10: Contenido de humedad inicial en tablas de troza B Contenido de humedad final 1A Contenido de humedad final 2A 20,0 20,0 18,0 18,0 16,0 16,0 Porcentaje (%) 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 Porcentaje (%) 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 4,0 2,0 2,0 0,0 T1 T2 T3 T4 T5 0,0 T1 T2 T3 T4 T5 Tabla Tabla Figura 11: Contenido de humedad final después del secado para tablas de troza A 27

37 Contenido de humedad final 1B Contenido de humedad final 2B 14,0 12,0 Porcentaje (%) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Porcentaje (%) 0,0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 Tabla 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 Tabla Figura 12: Contenido de humedad final después del secado para tablas de troza B La humedad contenida en la madera, afecta en general la resistencia mecánica. Referida principalmente a la humedad entre el estado anhidro y el punto de saturación de la fibra. La humedad sobre el PSF no tiene efecto sobre esta. Al disminuir el contenido de humedad bajo el PSF se aumenta la resistencia mecánica. Cada 1% de disminución hace aumentar en promedio general un 4% la flexión (Diaz Vaz y Cuevas, 1986). Según Pérez (1983), el incremento promedio del módulo de elasticidad por cada 1% de disminución del contenido de humedad, es de 2% de aumento Flexión estática Dentro de las mediciones realizadas los valores resultantes de elasticidad calculada mediante ensayo de flexión estática con pesas de las tablas largas húmedas dimensionadas de troza A y B, son particularmente altas en comparación con las tablas inmediatamente posteriores (figura 13 y 14). Se debe recordar que el ensayo corresponde a una carga que es aplicada en el medio de la luz de una tabla apoyada en ambos extremos. La flecha producida es la deformación resultante de la carga aplicada, en este caso la carga es aplicada durante 20 a 30 segundos en todas las mediciones realizadas. El tiempo que se mantiene la carga aplicada sobre la tabla podría explicar la diferencia antes mencionada. Según Diaz-Vaz y Cuevas (1986), una madera que soporta una carga ininterrumpida durante 10 años resiste sólo un 60% a 65% de la carga que soportaría durante el tiempo de un ensayo estático, es decir, carga por un par de minutos. Del mismo modo, si se aplica la carga en fracciones de segundos, el valor de la resistencia será aproximadamente un 20% mayor que si la carga se aplicara en un par de minutos. 28

38 Por otro lado, y al igual que los valores resultantes de la velocidad de propagación del sonido, la flexión estática con pesas para la troza B manifiesta una cierta uniformidad y los valores tienden a estar más juntos con respecto a los valores de la troza A. El ensayo de flexión también presenta valores mayores para la madera exterior y una disminución progresiva a medida que se avanza hacia el interior, este comportamiento es explicado por la madera juvenil que se encuentra en mayor proporción en tablas más cercanas a la médula. kg/cm2 Elasticidad calculada (Flexión estática con pesas) T1 T2 T3 T4 T Tablas largas húmedas dimensionadas de troza A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1A Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2A Tablas cortas secas dimensionas de troza 1A Tablas cortas secas dimensionas de troza 2A Figura 13: Módulo de elasticidad en tablas de troza A, calculada con flexión estática con pesas Elasticidad calculada (Flexión estática con pesas) T1 T2 T3 T4 T5 T kg/cm Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2B Tablas cortas secas Tablas cortas secas dimensionas de troza dimensionas de troza 1B 2B Figura 14: Módulo de elasticidad en tablas de troza B, calculada con flexión estática con pesas 29

39 4.4 Nudos presentes en tablas Para calcular el porcentaje de nudos presente en cada una de las tablas, se procede a medir por la peor cara el área de la tabla y posteriormente el área de cada uno de los nudos existentes, el área total de nudo en relación con el área de cada tabla es a lo que se llama porcentaje de nudo presente (cuadro 4 a 7). Al calcular el porcentaje de nudos presente en cada una de las tablas en promedio para la troza 1A 2A 1B y 2B se obtienen valores de 2,52-2,32-1,11 y 0,71% respectivamente. Se puede apreciar que la troza A tiene un porcentaje mucho mas alto de nudos presentes que la troza B, aunque las tablas de troza B tienen un mayor número de nudos estos son más pequeños. Lo anteriormente expuesto explicaría los valores de velocidad de propagación del sonido de la troza B que se observan con una mayor uniformidad y menor variabilidad. Por tanto, es un indicio que en las mediciones realizadas a partir de sylvatest es posible identificar los nudos de la madera, influenciados principalmente por la cantidad y tamaño de los mismos. Una muestra de esto es que las tablas que contienen un mayor porcentaje de nudos presentes tienden a tener menor velocidad de propagación de la onda a lo largo de todas las mediciones realizadas. Tablas Cuadro 4: Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 1A Área tabla mm 2 Tablas troza 1A Área de nudo presente mm 2 Nudo presente % N nudos T ,70 2 T ,02 3 T ,62 3 T ,89 5 T5 dch ,53 3 T5 izq ,36 3 Promedio 2,52 3,17 Tablas Cuadro 5: Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 2A Área tabla mm 2 Tablas troza 2A Área de nudo presente mm 2 Nudo presente % N nudos T ,05 2 T ,51 4 T ,54 7 T ,39 10 T5 dch ,92 1 T5 izq ,50 4 Promedio 2,32 4,67 30

40 Tablas Cuadro 6: Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 1B Área tabla mm 2 Tablas troza 1B Área de nudo presente mm 2 Nudo presente % N nudos T ,09 2 T ,50 4 T ,33 4 T ,35 6 T ,65 7 T ,77 9 Promedio 1,11 5,33 Tablas Cuadro 7: Porcentaje de nudo presente en tablas de troza 2B Área tabla mm 2 Tablas troza 2B Área de nudo presente mm 2 Nudo presente % N nudos T ,24 4 T ,19 4 T ,63 6 T ,75 9 T ,76 12 T Promedio 0,71 7,00 La presencia de nudos en la madera implica variaciones en la estructura de la madera circundante al nudo y en el nudo mismo que tiene diferencias respecto a la madera del fuste. Los nudos afectan las propiedades mecánicas como resultado de variaciones de la dirección de las fibras y con ello del ángulo fibrilar; diferencias de densidad entre madera y nudo, lo que induce a distribución irregular de las tensiones; y la presencia de grietas y otros defectos que se asocian a los nudos (Diaz-Vaz y Cuevas, 1986). 4.5 Variación entre métodos de medición Al tomar los valores de flexión estática con pesas como referencia y calcular el porcentaje de variación con respecto a los valores resultantes de la medición con sylvatest, se encuentran diferencias entre estos dos métodos. Como el secado de la madera se realizó a partir de tablas cortas dimensionadas, adecuadas al tamaño del secador de laboratorio. Y de manera que se pueda establecer una comparación efectiva entre estos dos métodos de medición, se establece como valores base los obtenidos de las tablas cortas húmedas y tablas cortas secas. 31

41 En la figura 15, se observa que los valores MOE promedios para tablas cortas húmedas, tanto en la medición con método de flexión como el de sylvatest coinciden. En cambio en las tablas cortas secas los valores promedios del sylvatest son un 54% mayor que los valores de flexión. La figura 16 presenta un comportamiento similar, los valores MOE promedios para sylvatest en las tablas cortas húmedas y tablas cortas secas son respectivamente un 20 y 59% mayores que los valores de flexión. kg/cm ,4 Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza A ,3 Tablas cortas secas dimensionadas de troza A Tablas SYLVATEST FLEXION Figura 15: Comparación entre valores de módulo de elasticidad promedio de flexión y sylvatest de troza A Kg/cm Tablas cortas húmedas Tablas cortas secas dimensionadas de troza dimensionadas de troza B B Tablas SYLVATEST FLEXION Figura 16: Comparación entre valores de módulo de elasticidad promedios de flexión y sylvatest de troza B 32

42 En un estudio realizado por Castillo et al. (2000), donde se ensayan propiedades mecánicas de Pinus taeda por seis métodos no destructivos, se puede observar un alto coeficiente de correlación entre el MOE obtenido por el método de flexión (pesas) y el método calculado a través de Sylvatest. También se verifica que todos los valores obtenidos a través de Silvatest siempre son mayores que los valores obtenidos por flexión estática con pesas, en promedio se obtienen valores MOE de kg/cm 2 y kg/cm 2 para flexión y Sylvatest respectivamente. 4.6 Relación de la velocidad con la densidad, humedad de la madera y MOE Correlación entre la velocidad del sonido y densidad de la madera Se puede observar el coeficiente de correlación (r) entre la velocidad de propagación del sonido y la densidad básica de la madera para las tablas largas húmedas dimensionadas. De todas las propiedades de la madera, la densidad básica tiene la mayor importancia a la hora de determinar el uso final que se le puede dar a la madera. La relación existente entre la velocidad y densidad de la madera, muestra ser alta y positiva. Cuadro 8: Correlación entre la velocidad de propagación del sonido y la densidad básica de la madera para troza A Troza A Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,911 0,5783 Y = 6,3483x ,8 Cuadro 9: Correlación entre la velocidad de propagación del sonido y la densidad básica de la madera para troza B Troza B Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,796 0,6339 Y = 3,9742x ,5 33

43 4.6.2 Correlación entre MOE y densidad de la madera La asociación que se presenta entre el módulo de elasticidad en flexión estática con pesas y la densidad básica de la madera para cada una de las trozas, muestran ser altas y positivas. Cuadro 10: Correlación entre el MOE de flexión estática con pesas y la densidad básica de la madera para troza A Troza A Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,895 0,8009 Y = 466,56x Cuadro 11: Correlación entre el MOE de flexión estática con pesas y la densidad básica de la madera para troza B Troza B Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,954 0,9104 Y = 410,56x Correlación entre velocidad del sonido y contenido de humedad En el cuadros 12 y 13, se pueden observar la comparación entre la velocidad de propagación del sonido y la humedad de la madera para cada una de las trozas. Para establecer la relación existente se calcula utilizando los valores de tablas largas dimensionadas de donde se obtiene la humedad inicial y las tablas cortas dimensionas para la humedad final después de secado. A la luz de los análisis realizados se puede establecer una relación lineal negativa moderada entre la velocidad y el contenido de humedad. Esto quiere decir que a medida que el porcentaje de humedad de la madera aumenta, la velocidad de propagación disminuye. Los valores obtenidos de las tablas largas húmedas dimensionadas difieren si comparamos sus coeficientes de determinación R 2, esta diferencia puede ser explicada por el mayor porcentaje de nudos presentes en la troza A. 34

44 Cuadro 12: Correlación entre velocidad de propagación del sonido y la humedad de la madera para cada troza A Troza A Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas -0,328 0,1078 Y = -4,0325x Tablas cortas secas dimensionadas 1-0,866 0,7491 Y = -124,6x ,2 Tablas cortas secas dimensionadas 2-0,681 0,4641 Y = -49,593x ,3 Cuadro 13: Correlación entre velocidad de propagación del sonido y la humedad de la madera para troza B Troza B Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas -0,888 0,7882 Y = -8,2469x Tablas cortas secas dimensionadas 1-0,287 0,0824 Y = -26,236x Tablas cortas secas dimensionadas 2-0,597 0,3565 Y = -48,691x Correlación entre métodos de medición En los cuadros 14 y 15, podemos ver el coeficiente de correlación (r) entre los valores de módulo de elasticidad determinado mediante el método de flexión estática con pesas (método de referencia) y los valores resultantes de los ensayos de velocidad de propagación del sonido, en distintas condiciones de medición para las trozas A y B. En general se obtiene correlaciones relativamente altas entre los dos métodos de medición, también cabe destacar que las correlaciones para la troza B son más uniformes y mas altas en las distintas condiciones de medición, que las correlaciones de la troza A. Esta diferencia puede estar influenciada tanto por el contenido de humedad como por la cantidad de nudos presentes. 35

45 Cuadro 14: Correlación entre MOE de flexión estática con pesas y MOE de sylvatest en las distintas condiciones de medición para la troza A Troza A Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,753 0,567 Y = 0,6724x ,6 Tablas cortas húmedas dimensionadas 1 0,665 0,4422 Y = 0,8173x Tablas cortas húmedas dimensionadas 2 0,506 0,2561 Y = 0,4513x Tablas cortas secas dimensionadas 1 0,888 0,7885 Y = 1,6769x ,9 Tablas cortas secas dimensionadas 2 0,707 0,5004 Y = 0,6145x Cuadro 15: Correlación entre MOE de flexión estática con pesas y MOE de sylvatest en las distintas condiciones de medición para la troza B Troza B Correlación ( r ) R 2 Ecuación Tablas largas húmedas dimensionadas 0,836 0,6981 Y = 0,6665x - 257,13 Tablas cortas húmedas dimensionadas 1 0,846 0,7154 Y = 0,2627x Tablas cortas húmedas dimensionadas 2 0,894 0,7994 Y = 0,2564x Tablas cortas secas dimensionadas 1 0,874 0,7634 Y = 1,0186x Tablas cortas secas dimensionadas 2 0,962 0,9255 Y = 0,

46 5. CONCLUSIONES Se observa un incremento gradual del MOE desde la médula hasta las zonas externas del fuste. Las mediciones realizadas a través de la velocidad de propagación del sonido muestran claramente esta situación y se confirma con los resultados de la flexión estática con pesas. Se manifiesta una clara relación entre la densidad básica y la velocidad de la onda acústica, a mayor densidad básica más alta es la velocidad de propagación del sonido. La humedad de la madera es un factor importante a considerar, se puede establecer una relación lineal negativa entre la velocidad y el contenido de humedad. Es decir, que en la medida que el porcentaje de humedad de la madera aumenta, la velocidad de propagación disminuye. Al calcular la impedancia acústica de la madera, ésta nos indica que la madera con un contenido de humedad alto presenta una mayor resistencia al desplazamiento de onda, provocando una disminución de la velocidad de propagación y por tanto un menor módulo de elasticidad. La impedancia para tablas húmedas es de Rayl en promedio, mientras que para las tablas secas es de Rayl. En las mediciones con Sylvatest en las distintas condiciones observadas, es decir en tablas secas, tablas húmedas y trozas. Se observa que los valore de velocidad de propagación de la onda son altos en tablas secas, en tablas húmedas se precia una disminución de los valores debido a la humedad de la madera y los bajos valores para las trozas están influenciados principalmente por la humedad y a la atenuación de la onda al desplazarse a través de la madera. Con las ondas acústicas también es posible identificar los nudos de la madera, influenciados principalmente por el tamaño de los mismos. Una muestra de esto es que las tablas que contienen un mayor porcentaje de nudos presentes tienden a tener menor velocidad de propagación de la onda a lo largo de todas las mediciones realizadas, también se presenta una mayor variabilidad y dispersión de las mediciones. La cantidad de nudos presentes es una variable importante a considerar en el caso de presentarse con mucha frecuencia. La estimación del módulo de elasticidad a partir de la velocidad de propagación ultrasónica, puede ser considerada como una herramienta valida para la clasificación de madera en condiciones reales. También es necesario realizar más estudios con relación al efecto del contenido de humedad y la densidad de la madera en la clasificación por ultrasonido, incorporando estas variables como factor de corrección para la clasificación de trozas y tablas, en diferentes condiciones de humedad y densidad. 37

47 6. BIBLIOGRAFÍA Berk K., Carey P Análisis de datos con Microsoft Excel..Trad.por Jorge Romo. México. Thomson Learning. 587 p. BM BER 2001 Chile Forestal Ficha forestal del Aromo australiano. Chile Forestal. Nº 248 Daga Sylvatest Duo. INTERNET: (Junio 10, 2006) Castillo A., Castro R., Ohta S Ensayos de propiedades mecánicas de Pinus taeda por seis metódos no destructivos. INTERNET: _nom_campo_nom_documento=tipo_objeto&df_rowid_registro=aaam0uaa EAAAABIAAD (Junio 10, 2006) Díaz-Vaz J Anatomía de maderas. Primera edición. Chile. Marisa Cuneo ediciones. 151p. Díaz-Vaz J., Cuevas H Mecánica de la madera. Chile. Publicación docente Nº 23. Facultad de Ciencias Forestales. UACH. 45p DIA 1986 Educar Chile Ondas de sonido. INTERNET: (Junio 9, 2006) INFOR-CONAF Monografía de Aromo australiano Acacia melanoxilon. Chile. FIA-CONAF-INFOR p LOE 1998 Igartúa D., Monteoliva S., Monterrubbianesi M., Villegas M Calidad del leño en Eucaliptus globulus, variaciones de la densidad básica y la longitud de fibra en Lobería, Provincia de Buenos Aires, Argentina. INTERNET: (Enero 4, 2008) Loewe V., Gonzáles M., Siebert H., Gonzáles Y El Aromo australiano y su proyección. Chile Forestal. Nº Monteoliva S., Senisterra G., Marquina J., Marlats R., Villegas S Estudio de la variación de la densidad básica de la madera de ocho clones de sauce. INTERNET: (Enero 4, 2008) Navia F Comportamiento del módulo de elasticidad en madera juvenil de Pinus radiata D.Don en tres condiciones de sitio. Ingeniero Forestal. Chile. Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Forestales. 53 p. 38

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49 ANEXOS

50 Anexo 1. Abstract

51 ABSTRACT AND KEYWORDS To calculate the module of elasticity (MOE) in wood products, Sylvatest ultrasound device is suitable equipment that performs quickly and accurate results. The knowledge of the mechanical resistance of the wood makes possible to classify it, optimizing through this way the industrial process of wood production. Performing this classification before the industrial drying of the wood, allows an optimization of the drying process, which has a high cost in the industrial line production. Blackwood lumber have several interesting features for its settling in Chile, its reddish wood is perfect for furniture and cabinet-making; reaching high prices on the international market. In this context, the general purpose of this study was to apply a non-destructive method (ultrasound measures) to estimate the module of elasticity module for Blackwood sawn lumber. Specific objectives are a) to measure ultrasound speed and determine the module of elasticity in logs, and correlate that data with sawn lumber resulting of logs, b) evaluate moisture content effect on the ultrasound speed, and c) correlate the resulting estimation of the module of elasticity performed with ultrasound speed and the measures of the module of elasticity with static flexion. It is established that the module of elasticity latewood is superior than found earlywood, so, a gradual increment of MOE from the pith until the external areas of the tree is shown. It is presented a clear relation between the basic density and the sound-wave speed; when the density is higher, the propagation speed of the sound becomes higher too. The increment in the moisture content of the wood causes diminution in the propagation speed. This is clearly observed through the acoustic impedance; the wood with high humidity has a stronger resistance to the wave displacement. Through acoustic waves, it is also possible to identify the knots in the wood, influenced mainly by the size. Definitely, the sound propagation speed is an appropriate method to estimate the module elasticity in real size planks. Keywords: Blackwood, sound speed, module of elasticity, Sylvatest.

52 Anexo 2. Resultados promedios

53 Cuadros de valores promedios para velocidades de propagación y módulo de elasticidad para cada una de las tablas de la troza A en las distintas condiciones de medición. Velocidad Ultrasonido Troza A Elasticidad Estimada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Tablas largas húmedas de troza A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Tablas largas húmedas dimensionadas de troza A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T

54 Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Tablas cortas secas dimensionadas de troza 1A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Tablas cortas seca dimensionadas de troza 2A Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T Cuadro de valores promedios para velocidades de propagación y módulo de elasticidad para cada una de las tablas de la troza B en las distintas condiciones de medición Velocidad Ultrasonido Troza B Elasticidad Estimada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T

55 Tablas largas húmedas de troza B Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2B Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T

56 Tablas cortas seca dimensionadas de troza 2B Velocidad Elasticidad Ultrasonido Estimada Calculada Tabla m/s Kg/cm 2 N/mm 2 Kg/cm 2 N/mm 2 T T T T T T

57 Anexo 3. Resultados de humedad y densidad de la madera

58 Cuadro de valores de humedad y densidad para cada una de las tablas de la troza A. Humedad inicial B.S. probetas tablas largas dimensionadas de Troza A Medición en % Tabla T1 88,5 96,2 84,0 T2 118,6 93,9 103,6 98,4 217,5 201,7 241,1 102,5 T3 xxx,x xxx,x 100,0 133,5 128,7 130,8 150,0 157,4 168,8 196,2 xxx,x xxx,x T4 211,9 196,3 93,4 63,6 164,2 105,7 66,7 107,4 T5 127,3 140,9 95,3 Centro 96,6 136,3 181,1 104,4 Humedad final B.S. probetas tablas cortas dimensionadas de Troza 1A Medición en % Tabla T1 10,1 10,0 10,3 T2 9,8 10,0 10,2 10,5 10,1 10,3 10,2 10,0 T3 xx,x xx,x 10,8 10,9 10,3 10,6 10,8 11,5 10,9 10,8 xx,x xx,x T4 12,2 12,3 12,1 12,4 12,5 12,4 12,2 12,5 T5 17,4 17,2 17,3 Partido Centro 17,6 17,4 17,1 17,4 Humedad final B.S. probetas tablas cortas dimensionadas de Troza 2A Medición en % Tabla T1 9,5 9,4 9,4 T2 9,8 10,0 10,2 10,5 10,1 10,3 10,2 10,0 T3 xx,x xx,x 11,6 11,7 11,8 11,6 11,8 11,7 11,7 11,8 T4 12,1 12,2 11,9 12,1 12,4 12,3 12,2 11,9 xx,x xx,x T5 18,4 18,3 18,5 Partido Centro 18,8 18,5 18,1 18,4 Densidad básica probetas tablas largas dimensionadas de Troza A Medición en kg/m 3 Tabla T T T3 xxx xxx xxx xxx T T Centro

59 Densidad aparente probetas tablas largas húmedas dimensionadas de Troza A Medición en kg/m 3 Tabla T T T3 x.xxx x.xxx T x.xxx x.xxx T Partido Centro Densidad aparente probetas tablas cortas secas dimensionadas de Troza 1A Medición en kg/m 3 Tabla T T T3 xx,x xx,x T xx,x xx,x T Partido Centro Densidad aparente probetas tablas cortas secas dimensionadas de Troza 2A Medición en kg/m 3 Tabla T T T T4 xxx xxx xxx xxx T Partido Centro Cuadro de valores de humedad y densidad para cada una de las tablas de la troza B. Humedad inicial B.S. probetas tablas largas dimensionadas de Troza B Medición en % Tabla T1 139,1 105,6 61,4 T2 72,5 122,2 150,7 149,9 149,6 136,3 79,5 T3 157,8 139,6 144,7 155,8 149,5 109,9 58,5 T4 xxx,x xxx,x 148,6 129,2 115,8 129,9 153,8 137,3 94,9 xxx,x T5 129,0 140,2 108,0 98,8 103,9 114,0 154,2 130,9 95,9 T6 150,4 140,9 93,2 111,1 114,2 103,1 141,5 111,9

60 Humedad final B.S. probetas tablas cortas dimensionadas de Troza 1B Medición en % Tabla T1 9,6 9,5 9,9 T2 9,1 9,4 9,3 9,6 9,4 9,3 9,2 T3 8,9 9,3 9,1 9,2 9,5 9,3 9,1 9,0 9,3 T4 x,x 9,3 9,4 9,6 9,7 9,5 9,6 9,3 9,2 x,x T5 10,2 10,1 9,9 10,3 10,1 10,5 10,0 9,9 9,8 10,0 T6 12,1 12,0 11,9 12,2 11,8 12,1 11,9 12,3 12,1 Humedad final B.S. probetas tablas cortas dimensionadas de Troza 2B Medición en % Tabla T1 9,7 9,5 9,8 T2 9,4 9,3 9,6 9,5 9,8 9,3 9,4 T3 9,8 10,3 10,1 9,9 10,0 10,1 10,2 9,8 10,0 T4 x,x 11,7 11,0 12,5 11,8 11,9 12,1 11,8 11,7 x,x T5 12,0 11,9 12,0 12,3 12,1 11,9 12,2 12,3 12,2 12,4 T6 Centro Densidad básica probetas tablas largas dimensionadas de Troza B Medición en kg/m 3 Tabla T T T T4 xxx xxx T T Densidad aparente probetas tablas largas húmedas dimensionadas de Troza B Medición en kg/m 3 Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx T T

61 Densidad aparente de probetas tablas cortas secas dimensionadas de Troza 1B Medición en kg/m 3 Tabla T T T T4 xxx xxx T T Densidad aparente de probetas tablas cortas secas diseccionadas de Troza 2B Medición en kg/m 3 Tabla T T T T4 xxx xxx T T6 Centro

62 Anexo 4. Resultados de sylvatest

63 Velocidades de propagación para cada una de las tablas de la troza A en las distintas condiciones de medición. Troza A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T Centro Tablas largas húmedas de Troza A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T Centro Tablas largas húmedas dimensionadas de Troza A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T Centro Tablas cortas húmedas dimensionadas de Troza 1A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx x.xxx x.xxx T Centro

64 Tablas cortas húmedas dimensionadas de Troza 2A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T3 x.xxx x.xxx x.xxx x.xxx T T Centro Tablas cortas secas dimensionadas de Troza 1A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx x.xxx x.xxx T Centro Tablas cortas secas dimensionadas de Troza 2A Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T3 x.xxx x.xxx T x.xxx x.xxx T Centro Velocidades de propagación para cada una de las tablas de la troza B en las distintas condiciones de medición. Troza B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T x,xxx T Centro

65 Tablas largas húmedas de troza B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T x,xxx T Centro Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T T5 x.xxx x.xxx T Centro Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx T T Centro Tablas cortas dimensionadas húmedas de troza 2B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx T T Centro

66 Tablas cortas seca dimensionadas de troza 1B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx T T Centro Tablas cortas seca dimensionadas de troza 2B Velocidad de propagación en m/s Tabla T T T T4 x.xxx x.xxx T T6 Centro

67 Anexo 5. Resultados Flexión estática con pesas

68 Cuadro de valores para cada una de las tablas de la troza A en las distintas condiciones de medición. Tablas largas húmedas de troza A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Prom. Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 8, , T2 5, , T3 4, , T4 5, , T5 5, , Tablas largas dimensionadas húmedas de troza A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 9, , T2 5, , T3 4, , T4 5, , T5 izq , T5 dch. 9, , Tablas cortas dimensionadas húmedas de troza 1A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 3, , T2 2, , T3 1, , T , T5 izq. 2, , T5 dch. Quebrado Tablas cortas dimensionadas húmedas de troza 2A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 2, , T2 1, , T3 1, , T4 1, , T5 izq. 3, , T5 dch. 2, ,

69 Tablas cortas dimensionadas secas de troza 1A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 4, , T2 2, , T3 2, , T4 2, , T5 izq. 4, , T5 dch. Quebrado Tablas cortas dimensionadas secas de troza 2A - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 2, , T2 2, , T3 1, , T4 2, , T5 izq. 4, , T5 dch. 4, , Cuadro de valores para cada una de las tablas de la troza B en las distintas condiciones de medición Tablas largas húmedas de troza B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Promedio Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 10, , T2 7, , T3 7, , T4 5, , T5 8, , T6 8, , Tablas largas húmedas dimensionadas de troza B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 10, , T2 8, , T3 8, , T4 5, , T5 7, , T6 8, ,

70 Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 2B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 1, , T2 1, , T3 1, , T4 1, , T5 1, , T6 1, , Tablas cortas húmedas dimensionadas de troza 1B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 1, , T2 1, , T3 1, , T4 1, , T5 1, , T6 1, , Tablas cortas secas dimensionadas de troza 2B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 2, , T2 2, , T3 2, , T4 1, , T5 2, , T6 No secada Tablas cortas secas dimensionadas de troza 1B - flexión con pesas Deformación Dist. Entre Apoyos Ancho Alto Largo Carga MOE calculado Tabla mm mm mm mm mm Kg kg/cm 2 N/mm 2 T1 2, , T2 1, , T3 1, , T4 1, , T5 1, , T6 1, ,

71 Anexo 6. Programa de secado

72 Programa de secado para tablas de troza A y B

73 Gráfico de secado para tablas de troza A y B