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Articulo Suirezs 2013

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DENSIDADES Y FLEXIÓN ESTÁTICA DE LAS MADERAS DE Eucalyptus grandis Hill

ex Maiden Y Ruprechtia laxiflora IMPREGNADAS Y SIN IMPREGNAR, DE LA


PROVINCIA DE MISIONES

DENSITY AND STATIC FLEXION OF Eucalyptus grandis HILL EX MAIDEN AND


Ruprechtia laxiflora WOODS IMPREGNATED AND WITHOUT IMPREGNATION OF
MISIONES PROVINCE

Suirezs Teresa1
Bobadilla Elisa1
Weber Elizabeth1
Arenhardt Orlando1
Bernio Julio1
Marek Marcelo1
Morel Mariela2
Bragañolo Adelaida2
Fecha recepción: 23/10/2012
Fecha de aceptación: 19/12/2013

1. Ing. Ftal. Docentes. Investigadores. Facultad de Ciencias Forestales (UNaM). Bertoni 124 (3380). Eldorado,
Misiones, Argentina. suirezs@facfor.unam.edu.ar
2. Alumnas 5to Año. Ing. I.M. Facultad de Ciencias Forestales (UNaM). Bertoni 124 (3380). Eldorado, Misiones,
Argentina.

SUMMARY

The main properties that are taken into account to select a species of wood for structural uses are: its density,
elasticity modulus and static flexion breakage, all this defined as an objective the study of Eucalyptus grandis Hill
ex Maiden (eucalyptus) and Ruprechtia laxiflora (mamelero, ibirá, viraró blanco) wood, without impregnation and
impregnated with Wolman E (CA-B). These commercial woods were selected in industries of the zone, they were
stabilized to make samples for the tests. The impregnation was done with the Burnett´s method. The properties
studies were done using the IRAM Norms Nº 9544 and 9542. The densities of the two studied species showed
differences statistically significant between impregnated and without impregnation woods. The moduli of breakage
and elasticity to the static flexion for eucalyptus wood showed significant differences, but not for the marmelero.

Key words: Density, Static bending, impregnated wood, Eucalyptus grandis Hill ex Maiden, Ruprechtia laxiflora.

RESUMEN
Palabras clave: Densidad, Flexión estática, Madera
Las principales propiedades que se tienen en impregnada, Eucalyptus grandis Hill ex Maiden,
cuenta, para seleccionar una especie de madera para Ruprechtia laxiflora.
usos estructurales son la densidad, modulo de
elasticidad y rotura a la flexión estática, esto llevo a INTRODUCCIÓN
definir como objetivo el estudio de las maderas de
Eucalyptus grandis Hill ex Maiden (eucalipto) y La madera de Eucalyptus grandis Hill ex
Ruprechtia laxiflora (mamelero, ibirá, viraró blanco) Maiden posee un buen potencial para ser usada en
sin impregnar e impregnadas con Wolman E (CA-B). postes, chapa decorativa, ensambladuras, pisos,
Estas maderas comerciales fueron seleccionadas de postes para el alambrado, puntales en minas y postes
las industrias de la zona, se estabilizaron para la de cercas, y para la construcción en general.
elaboración de las probetas de ensayos. La (GEORGE M. Y JOHN F. 1990).
impregnación se realizó con el método de Burnett. Las propiedades físicas al 15 % de humedad
Los estudios de las propiedades se efectuaron bajo las muestran un peso específico de 0,560 g/cm3; siendo
normas IRAM Nº 9544 y 9542. Las densidades de las una madera poco penetrable a impregnación líquida.
dos especies estudiadas, arrojaron diferencias Las propiedades mecánicas como la resistencia a la
estadísticamente significativas entre maderas flexión estática muestran un modulo de rotura de
impregnadas y sin impregnar. Los módulos de rotura 506 kg/cm2 y un módulo de elasticidad de
y elasticidad a la flexión estática para la madera de 111607 kg/cm2, (NEILL, 2004).
eucalipto mostraron diferencias significativas, no así Es una especie que presenta duramen de color
para el marmelero. rosado y la albura color pardo amarillento. Los

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anillos de crecimiento son poco demarcados, la por listón para cada ensayo, de las que se
porosidad difusa, con poros solitarios y disposición seleccionaron 40 para densidad y 40 para flexión
diagonal en algunos sectores. Tilosis abundante. Su estática, la mitad de las probetas fueron usadas como
peso especifico aparente es de 0,525 g/cm³, testigo y la otra mitad para impregnar.
(ACOSTA, 2003).
SUIREZS et al. (2010), obtuvieron una Impregnación de las maderas
absorción de 224,23 l/m3 en la madera de eucaliptos Las maderas se impregnaron por el método
estacionada al 12 % de contenido de humedad, Burnett, que consistió en aplicar vacío inicial de -0,50
impregnada a presión en autoclave por el método de kg/cm2 por 5 minutos, seguido por 7 kg/cm2 de
Burnett. presión durante 120 minutos y finalmente 5 minutos
La madera de marmelero es utilizada en de vacío final de -0,50 kg/cm2.
carpintería, sillas, tirantería, machimbres, y para
mobiliario en general. Es de color amarillenta, textura Propiedades Físicas
fina, homogénea, grano derecho, veteado espigado y Para la determinación de las densidades se
duramen pardo rosáceo. Con el secado rápido utilizaron 20 probetas por especie de maderas
produce rajaduras y grietas, es difícil de aserrar, pero impregnadas y 20 probetas por especie de madera sin
de fácil cepillado y lijado, permite obtener un impregnar, siendo utilizadas estas últimas como
excelente acabado. Es una madera dura para clavar y testigo.
atornillar y posee muy buen agarre. Su peso Las densidades o pesos específicos aparentes:
específico aparente es de 0,740 g/cm³. El modulo de estacionado, anhidro, básico y saturado de las
rotura a la flexión estática 890,00 kg/cm2 y el módulo maderas se determinaron como se establece en la
de elasticidad de 112420 kg/cm2. (LÓPEZ et al. Norma IRAM N° 9544, utilizándose las siguientes
1987) ecuaciones, PEE = Pe/Ve (1); PEA = Po/Vo (2);
El preservante Wolman E (CA-B) (Cobre- PEB= Po/Vs (3); PES= Ps/Vs (4)
tebuconazole-etanolamina) o Copper azole es Siendo: PEE = Peso específico aparente
hidrosoluble compuesto por cobre y un biocida estacionado, en g/cm3. Pe = Peso de la muestra
orgánico, está aprobado por la agencia de protección estacionada, en g. Ve = Volumen de la muestra
ambiental de E.E.U.U. y por la asociación de estacionada, en cm3. PEA = Peso específico aparente
preservadores de madera de E.E.U.U. (AWPA). En anhidro, en g/cm3. Po = Peso de la muestra anhidra,
cuanto a sus aplicaciones es muy similar al cromo en g. Vo = Volumen de la muestra anhidra, en cm3.
cupro arsenicales (CCA). En Europa, los productos PEB=Peso específico básico, en g/cm3. Vs=Volumen
alternativos al CCA que se utilizan para preservar de la muestra saturado, en cm3. PES=Peso específico
maderas que estarán en contacto con el suelo son el saturado, g/cm3. Ps=Peso de la muestra saturada, g.
Cobre cloruro de benzalconio, CA-B (Cobre-
tebuconazole-etanolamina), CBA (Cobre-Boro-Azol),
Propiedades mecánicas
Cu-HDO (xyligen cobre). Los preservantes para usos
Para estudiar flexión estática se utilizaron 20
sin contacto con el suelo son el TBTO (óxido de
probetas por especie de maderas impregnadas y 20
tributil estaño) y TBTN (naftenato de tributil estaño).
probetas por especie de madera sin impregnar como
(FREEMAN et al. 2003).
testigo, las mismas fueron ensayadas en una máquina
Como hipótesis de trabajo se planteo que las
universal de ensayos. Los módulos de rotura y
maderas impregnadas con CA-B no varían sus
módulos de elasticidad de las maderas se calcularon
propiedades respecto a las maderas sin impregnar.
como lo especifica la Norma IRAM N° 9542. Con
Se planteó como objetivo principal de este
probetas de 2 cm de base x 2 cm de altura y 34 cm de
trabajo, estudiar los módulos de rotura y modulo de
largo. Se usaron las siguientes ecuaciones. MOR=
elasticidad a la flexión estática y los pesos específicos
3PL/2bh2 (5); 3
/4bh3f (6)
aparentes de las maderas de Eucalyptus grandis Hill
ex Maiden y Ruprechtia laxiflora sin impregnar e
Siendo: MOR = módulo de rotura, en kg/cm2.
impregnadas con CA-B.
P = Carga de rotura, en kg. b = Base, en cm.
L=Longitud entre apoyos, en cm. h=Altura, en cm.
MATERIALES Y MÉTODOS MOE = Módulo de elasticidad, en kg/cm2
en el límite proporcional elástico, en kg. f =
Las maderas de eucalipto y marmelero Deformación en el límite proporcional elástico, en
fueron seleccionadas al azar de las siguientes cm.
industrias, aserradero Nativa km 18; aserradero Se calcularon las medias, desvíos estándares,
Carlos Reble Ruta 12; Michael Siellez avenida El coeficientes de variación, valores mínimos y
Fundador, instalados en el Departamento de máximos de cada variable. Los datos se analizaron a
Eldorado, Misiones. Para la obtención de muestras se través del análisis de la variancia y para ver entre que
siguió la metodología de Hannes Hoheisel (1968), medias hay diferencias se emplea el Test de Tukey,
adquiriendo cuatro listones por especie y por con el programa Infostat.
industria, se elaboraron cuatro probetas de madera

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN impregnar.


En la tabla 2 se detallan los valores promedios
Eucalyptus grandis Hill ex Maiden obtenidos para el módulo de elasticidad (MOE) y
En la tabla 1 se encuentran los valores módulo de rotura (MOR) a la flexión estática de la
promedios de las densidades estacionadas, anhidra, madera de eucalipto impregnada con CA-B y sin
básica y saturada estudiadas de la madera de impregnar.
Eucalyptus grandis, sin impregnar e impregnada con En la tabla 2 los valores de modulo de
CA-B. elasticidad y modulo de rotura de la madera
En la tabla 1 se puede observar que para todas impregnada y sin impregnar dan diferencias
las densidades hay diferencia significativas cuando se estadísticamente significativas, los MOE y MOR
comparan las maderas impregnadas y sin impregnar. presentan valores inferiores a la madera impregnada.
Los pesos específicos aparentes estacionado, básico y El módulo de rotura y de elasticidad de la madera sin
anhidro presentaron valores menores en la madera impregnar presentó valores superiores a 506 kg/cm2 y
impregnada respecto a la madera sin impregnar, 111600 kg/cm2 encontrados por (NEILL, 2004)
mientras que el peso especifico saturado arrojo un En los gráficos 2 y 3 se pueden observar las
valor mayor en la madera impregnada. El peso comparaciones de medias del modulo de rotura
especifico aparente o densidad estacionada de la (gráfico 2) y modulo de elasticidad (gráfico3).
madera sin impregnar es inferior a 0,560 g/cm3 y En la tabla 3 se encuentran los valores
0,525 g/cm3 obtenidos por (NEILL, 2004) y promedios de las densidades estacionadas, anhidra,
(ACOSTA, 2003) respectivamente. básica y saturada estudiadas de la madera de
En el gráfico 1 se muestra la comparación de Ruprechtia laxiflora, sin impregnar e impregnada con
medias de las distintas densidades de la madera de CA-B.
Eucalyptus grandis impregnada con CA-B y sin

Tabla 1: Valores promedios de las densidades de Eucalyptus grandis en madera impregnada con CA-B y sin
impregnar
Table 1: Densities mean values of Eucalyptus grandis wood impregnated with CA-B and without
impregnation

Tratamiento Densidades n Media g/cm3 DS CV % Mín Máx


impregnado PEA 20 0,476 a 0,05 9,60 0,410 0,579
sin impregnar PEA 20 0,590 b 0,07 12,06 0,480 0,716
impregnado PEB 20 0,430 a 0,04 8,74 0,386 0,500
sin impregnar PEB 20 0,519 b 0,06 11,09 0,427 0,628
impregnado PES 20 0,939 b 0,05 5,31 0,857 1,024
sin impregnar PES 20 0,834 a 0,08 9,41 0,703 1,021
impregnado PEE 20 0,507 a 0,05 9,97 0,442 0,625
sin impregnar PEE 20 0,644 b 0,08 12,61 0,517 0,800
PEA: densidad anhidra; PEB: Densidad básica; PES: densidad saturada; PEE: densidad estacionada; DS: Desviación
estandar; CV: Coeficiente de Variación; Min: Mínimo; Max: Máximo.
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)

En la tabla 3 se puede observar que para todas En el gráfico 4 se presentan las


las densidades hay diferencia significativas cuando se comparaciones de medias de las densidades de
comparan las maderas impregnadas y sin impregnar. marmelero sin impregnar e impregnado con CA-B.
Las densidades de la madera del marmelero En la tabla 4 se muestran los resultados
impregnado presentan valores mayores que la madera obtenidos para los módulos de elasticidad y módulo
sin impregnar. La densidad estacionada (PEE) de la de rotura a la flexión estática de la madera del
madera sin impregnar de este trabajo arrojo un valor marmelero sin impregnar e impregnada con CA-B.
inferior a 740 kg/m³, obtenido por LÓPEZ et al.
1987.

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Grafico 1: Comparación de medias de las distintas


densidades de maderas de Eucalyptus grandis sin
impregnar e impregnadas. Se gráfico solo la media
para que no se superpongan los desvíos.
Graph 1: Comparison of mean of different
densities of Eucalyptus grandis wood without
impregnation and impregnated. Only the media
was graphed so the deviation would not be
superposed.

Tabla 2: Valores promedios de módulos de elasticidad y de rotura a la flexión estática de la madera de


Eucalyptus grandis impregnada con CA-B y sin impregnar
Table 2: Mean values of elasticity and breakage to static flexion moduli of Eucalyptus grandis wood
impregnated with CA-B and without impregnation.

Media
Tratamiento Módulo n Kg/cm2 DS CV % Mín Máx
impregnado MOR 20 564,00 a 108,44 19,23 468 856
sin impregnar MOR 20 890,15 b 104,95 11,79 703,1 1125
impregnado MOE 20 82811,45 a 8385,04 10,13 72166 100902
sin impregnar MOE 20 138197,85 b 23703,92 17,15 105468,8 188733,6
MOR: Módulo de rotura; MOE: Módulo de elasticidad; DS: Desviación estandar; CV: Coeficiente de Variación;
Min: Mínimo; Max: Máximo.
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)

Grafico 2: Comparación de medias del Grafico 3: Comparación de medias del


módulo de rotura de maderas de eucaliptos módulo de elasticidad de maderas de
sin impregnar e impregnadas eucaliptos sin impregnar e impregnadas.
Graph 2: Comparison of mean of breakage Graph 3: Comparison of mean of elasticity
modulus of eucalyptus wood without modulus of eucalyptus wood without
impregnation and impregnated. impregnation and impregnated.

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Tabla 3: Valores promedios de las densidades de la madera impregnada con CA-B y sin impregnar de
marmelero
Table 3: Densities mean values of marmelero wood impregnated with CA-B and without impregnation.

Tratamiento Densidades n Media g/cm3 DS CV % Mín Máx


impregnado PEA 20 0,692 b 0,03 3,81 0,632 0,750
sin impregnar PEA 20 0,616 a 0,05 8,33 0,541 0,714
impregnado PEB 20 0,606 b 0,02 3,11 0,571 0,636
sin impregnar PEB 20 0,549 a 0,03 6,26 0,500 0,611
impregnado PES 20 1,108 b 0,03 2,88 1,023 1,154
sin impregnar PES 20 1,037 a 0,04 3,49 0,974 1,116
impregnado PEE 20 0,734 b 0,03 3,60 0,692 0,780
sin impregnar PEE 20 0,670 a 0,05 7,84 0,600 0,786
PEA: densidad anhidra; PEB: Densidad básica; PES: densidad saturada; PEE: densidad estacionada; D.S.:
Desviación estandar; C.V: Coeficiente de Variación; Min: Mínimo; Max: Máximo.
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)

Como se puede observar en la tabla 4 los


valores de MOR a la flexión estática del marmelero
presentan diferencias significativas para las distintas
maderas impregnadas y sin impregnar, mejorando en
este caso el modulo de rotura en la madera
impregnada, por presentar un valor
significativamente mayor. Los MOE no presentaron
diferencias significativas entre maderas impregnadas
y sin impregnar. Los valores obtenidos de los
módulos de rotura y elasticidad a la flexión estática,
son inferiores a 890,00 kg/cm2 y 112420 kg/cm2
presentado por LÓPEZ et al. 1987
En los gráficos 5 y 6 se presentan las
PEA: densidad anhidra; PEB: Densidad básica; PES: comparaciones de medias de los módulos de rotura
densidad saturada; PEE: densidad estacionada (gráfico 5) y del modulo de elasticidad (gráfico 6).

Grafico 4: Comparación de medias de las distintas


densidades de maderas de marmelero sin impregnar e
impregnadas. Se gráfico solo la media para que no se
superpongan los desvíos. Graph 4: Comparison of mean
of different densities of marmelero wood without
impregnation and impregnated. Only the media was
graphed so the deviation would not be superposed.

Tabla 4: Valores promedios de módulos de elasticidad y módulo de rotura de la madera impregnada y sin
impregnar de marmelero
Table 4: Mean values of elasticity and breakage to static flexion moduli of marmelero wood impregnated
with CA-B and without impregnation

Media
Tratamiento Módulos n kg/cm2 DV CV % Mín Máx
impregnado MOR 20 855,3 b 151,12 17,67 597 1147
sin impregnar MOR 20 739,04 a 201,03 27,2 414 1033
impregnado MOE 20 103257,3 a 15345,27 14,86 67673,7 126912
sin impregnar MOE 20 91391,91 a 25557,55 27,96 52259,6 154369,3
MOR: Módulo de rotura; MOE: Módulo de elasticidad; DS: Desviación estandar; CV: Coeficiente de Variación;
Min: Mínimo; Max: Máximo. Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05)

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Grafico 5: Comparación de medias del módulo


de rotura de maderas de marmelero sin Grafico 6: Comparación de medias del
impregnar e impregnadas. módulo de elasticidad de maderas de
Graph 5: Comparison of mean of breakage marmelero sin impregnar e impregnadas.
modulus of marmelero wood without Graph 6: Comparison of mean of
impregnation and impregnated. elasticity modulus of marmelero wood
without impregnation and impregnated

CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
Las maderas de Eucalyptus grandis
impregnadas han resultado con valores de peso ACOSTA, J. 2003.
especifico aparente estacionado. Básico y anhidro www.inta.gov.ar/concordia/info/documentos/Fore
menores estadísticamente significativas comparadas stacion/Eucalyptus /20viviendas.pdf
con las no impregnadas y el peso especifico saturado FREEMAN, et al. 2003.
fue mayor estadísticamente significativo en la madera (www.vyh.fi/tila/ilma/paastot/preservation_of_wo
impregnada. od.doc.)
Los módulos de elasticidad y de rotura a la GEORGE M. y John F. 1990.
flexión estática de la madera de Eucalyptus grandis www.fs.fed.us/global/iitf/Eucalyptusgrandis.pdf.
impregnada dieron diferencias estadísticamente HANNES HOHEISEL (1968). Estipulaciones para
significativas con valores menores respecto a las los ensayos de propiedades físicas y mecánicas de
maderas sin impregnar. la madera. Editado por centro de documentación y
La madera de Ruprechtia laxiflora respondió publicaciones del instituto forestal
al tratamiento de impregnación aumentando latinoamericano. Mérida, Venezuela. Pp.56.
significativamente todos los pesos específicos INSTITUTO ARGENTINO DE
aparentes. RACIONALIZACIÓN DE MATERIALES,
Estadísticamente no dieron diferencias IRAM 9542. 1985. Método de ensayo de flexión
significativas los módulos de elasticidad a la flexión estática. Pp. 11.
estática en la madera impregnada y sin impregnar del INSTITUTO ARGENTINO DE
marmelero, pero hubo un incremento en el valor del RACIONALIZACIÓN DE MATERIALES,
MOE en la madera impregnada. Sin embargo IRAM 9544. 1973. Método de la determinación
presento diferencias estadísticamente significativas de la densidad aparente. Pp. 10.
superior el MOR de la madera impregnada respecto a LÓPEZ, J.A; Little, E; Ritz, G; Rombold, J; Hahn, W.
la madera sin impregnar. 1987. Árboles comunes del Paraguay: ñande
yvyra mata kuera. Paraguay, Cuerpo de Paz. Pp.
425.
NEILL O. H. 2004. Estimación de la calidad de la

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madera producida en Uruguay para uso


estructural y evaluación en servicio por métodos
no destructivo. Dpto de Proyectos Forestales -
Laboratorio Tecnológico del Uruguay. Pp. 9.
SUIREZS T. M.; Weber E. M.; Bobadilla E. A.;
Pereyra O.; Vera L.; Magnago S. 2010. Absorción
en maderas impregnadas por los métodos sin
presión y a presión. 2do Congreso Iberoamericano
de Protección de la Madera. Mar del Plata. En
formato CD.

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