Estructura, composición y particularidades

Se denominan productos de madera en bruto, madera maciza o madera aserrada aquellos cuya estructura y composición presentan muy pocos cambios respecto a la materia prima, que es la madera en el tronco del árbol. Por lo general, sólo se realizan procesos simples de transformación basados en el aserrado, secado, cepillado y, en casos especiales, encolado. Debido a lo limitado de esos procesos simples de transformación los productos de esta familia conservan un marcado carácter lineal heredado directamente de la materia prima. Por el contrario, los productos de madera basados en un mayor nivel de transformación han venido a denominarse productos de madera técnica.

La madera es un material natural y orgánico con una estructura celular fundamentalmente fibrosa. Desde el punto de vista químico la madera consta principalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina, además de otros componentes. Como consecuencia del crecimiento natural del árbol, la madera está constituida en su mayoría por células en forma de tubo o fibras dispuestas longitudinalmente en dirección paralela al eje del tronco y de las ramas. Esta circunstancia condiciona el diferente comportamiento mecánico y tecnológico en distintas direcciones, típico en la madera, distinguiendo la dirección longitudinal o paralela a la fibra y transversal o perpendicular a la fibra. En dirección perpendicular, a su vez, se distinguen las direcciones radial y tangencial. Este diferente comportamiento se conoce como anisotropía de la madera.

La madera presenta importantes singularidades en sus características físicas respecto a otros materiales. Esto afecta a todos los parámetros importantes relacionados con el comportamiento mecánico del material, como la densidad, el módulo de elasticidad, la resistencia y la fluencia o comportamiento bajo carga a largo plazo. Dichos parámetros dependen fundamentalmente de algunas características de la madera como el espesor de los anillos de crecimiento, la cantidad y el tamaño de los nudos o la desviación de la fibra que se produce durante el crecimiento, entre otros.

Otra propiedad típica de la madera es su higroscopicidad, es decir, la madera reacciona a las variaciones de humedad de su entorno. Se dice coloquialmente que la madera trabaja o vive, haciendo alusión a las deformaciones y cambios de dimensiones que se producen cuando la madera pierde o gana humedad según las condiciones ambientales. La merma es la reducción de las dimensiones al perder humedad, y la hinchazón es el aumento de las dimensiones al absorber humedad. Estas variaciones dimensionales son diferentes para cada especie y en cada una de las tres direcciones principales: en dirección longitudinal es casi nula, en dirección radial es aproximadamente del 0,12% por cada grado de variación de humedad, y en tangencial del 0,25%, siendo ésta la más marcada. Existe un punto de equilibrio entre la humedad de la madera y la del ambiente llamado equilibro higroscópico.

Al diseñar y construir con madera es imprescindible tener en cuenta esta circunstancia que, por otro lado, tiene menor incidencia en productos de madera técnica con un alto grado de procesado.

Si se utiliza madera insuficientemente seca en la construcción de una estructura, deberá alcanzar el estado de equilibrio higroscópico de forma natural con el paso del tiempo. Si las tensiones internas son demasiado grandes (por ejemplo, por unas dimensiones de la sección demasiado grandes) aparecerán las denominadas fendas de secado en forma de grietas. El tamaño y tipo de las fendas de secado —por lo general no deseadas, pero absolutamente naturales en la madera en bruto— también dependen de la forma en que se lleve a cabo el despiece del tronco.

El presente reportaje forma parte del documento 'Productos de madera para la construcción: productos lineales y superficiales, propiedades, medidas y aplicaciones', de Proholz Austria, elaborado por Gerhard Schickhofer (Escuela Técnica Universitaria de Graz - Austria, Centro de Técnica de la Construcción, Instituto de la Construcción en Acero, en Madera y Estructuras Laminares) y adaptado al castellano y a las normas españolas por Miguel Esteban Herrero y Manuel García Barbero.