PROPIEDADES DE LA MADERA DE Pinus elliotti Eng

PROPIEDADES DE LA MADERA DE Pinus elliotti Eng. DE 13, 16
Y 18 AÑOS DE EDAD CULTIVADOS EN LA PROVINCIA DE
MISIONES-ARGENTINA
ESTATES OF THE WOOD DE Pinus elliotti Eng. DE 13, 16 AND 18
CULTIVATED YEARS OF AGE IN THE COUNTY MISSIONARGENTINEAN DE
Suirezs Teresa María, MSc. Ing. Ftal Docente, Facultad de Ciencias Forestales-UNaM. Bertoni Nº 124
Eldorado-Misiones-Argentina. Te: 03751-430684/431526-Cel: 03751 15499700
e-mail: [email protected]
Pereyra Obdulio, MSc. Ing. Ftal Docente, Facultad de Ciencias Forestales- UNAM. Bertoni Nº 124
Eldorado-Misiones-Argentina. Te: 03751-420299/431526
e-mail: [email protected]
Elgert Ricardo Rolando, Alumno del 5to año de la carrera de Ingeniería Forestal, Facultad de Ciencias
Forestales. Bertoni Nº 124. Eldorado-Misiones-Argentina.
Magnago Sandra, Ing. Ftal. Docente ad-honoren. Facultad de Ciencias Forestales. Bertoni Nº 124.
Eldorado-Misiones-Argentina. Te: 03751431526.
RESUMEN
El objetivo del trabajo fue determinar las propiedades físicas y mecánicas (peso especifico aparente,
flexión estática y compresión paralela a las fibras) de las maderas de Pinus elliottii Eng. de 13, 16 y
18 años de edad cultivadas en la zona norte de la provincia de Misiones, Argentina.
Las maderas de cada edad se obtuvieron de ejemplares seleccionados al azar, que fueron extraídos
de plantaciones de la región, luego aserrados y estacionados bajo cubierta para su secado natural,
posteriormente se elaboraron las probetas de ensayos según lo establecido en las normas técnicas
utilizadas.
El peso específico aparente se determinó como lo establece la norma IRAM 9544, (Instituto Argentino
de Racionalización de Materiales) utilizándose para ello calibres, balanza de precisión, desecadores,
volumenómetro de Breuil y estufa.
La flexión estática y compresión paralela a las fibras fueron ensayadas bajo la norma DIN N° 52186,
(Deutsche Industrie Norm), con una máquina universal de ensayos.
Del análisis de los datos obtenidos se determinó que los valores medios de los pesos específicos
aparentes son mayores en las maderas de 16 y 18 años de edad.
Las propiedades mecánicas estudiadas, flexión estática y compresión paralela a las fibras mejoran
sus valores medios a medida que se incrementa la edad de 13 a 18 años.
PALABRAS CLAVES
Pinus elliotti, Peso específico aparente, Flexión estática, Compresión paralela a la fibras, Edades
ABSTRAC
The objective of the work was to determine the physical and mechanical estates (I weigh I specify
apparent, static flexion and parallel compression to the fibers) of the wood of Pinus elliottii Eng. 13, 16
and 18 years of age cultivated in the north area of the county of Missions, Argentina.
The wood of each age were obtained then of copies selected at random that were extracted of
plantations of the region, sawed and covered parked first floor for their natural drying, later on the test
tubes of rehearsals were elaborated according to that settled down in the used technical norms.
The apparent specific weight was determined as it establishes it the norm IRAM 9544, (Argentinean
Institute of Rationalization of Materials) being used for you gauge it, scale of precision, desiccators,
volumenómetro of Breuil and stove.
The static flexion and parallel compression to the fibers were rehearsed under the norm DIN N°
52186, (Deutsche Industrie Norm), with an all-round machine of rehearsals.
Of the analysis of the obtained data it was determined that the mean values of the apparent specific
pesos are bigger in the wood of 16 and 18 years of age.
The studied mechanical estates, static flexion and parallel compression to the fibers improve their
mean values as the age of 13 -18 years is increased.
KEYWORDS
Pinus elliotti, apparent specific Weight, static Flexion, parallel Compression to the fibers, Ages.
INTRODUCCION
El Pinus elliottii Eng. originario del área cálida y húmeda del Sudeste de los Estados Unidos de
Norteamérica, presenta gran adaptabilidad dado que se cultiva en regiones de nuestro país con
condiciones muy disímiles, prácticamente toda la región Centro-Norte. Se lo planta en los terrenos
elevados y húmedos del Delta del Paraná con excelente desarrollo, alcanzando 30-40 m3/ha/año;
también es objeto de intensa forestación en todo el litoral mediterráneo, en Corrientes, Misiones,
Entre Ríos y Santa Fe, donde el crecimiento es exitoso. Soporta satisfactoriamente los extremos de
temperaturas, no es sensible a las heladas ni a los fuertes calores. Su madera presenta albura de
color blanco-amarillenta y el duramen amarillo-ocre, con brillo opaco ligeramente lustroso, olor
resinoso, textura fina y homogénea, grano derecho y veteado a veces pronunciado. La madera seca
al aire acusa una densidad de 0,47 g/cm3. Es poco durable en contacto con el suelo, pero se
impregna muy fácilmente. Es madera blanda, liviana, fácil de trabajar en la sierra, cepillo y moldurera.
Se clava y atornilla con facilidad. Se emplea para moldes de hormigón, pastas celulósicas, paneles de
partículas aglomeradas, carpintería de obra, envases en general y se presta para postes
impregnados. (Libro del Árbol, 1977).
Sparnochia, (1992) estudió las propiedades físico-mecánicas de Pinus elliottii, de 21 años de edad,
obteniendo los siguientes resultados, peso especifico aparente básico, 0,516 gr/m3 módulo de rotura
a la flexión estática, 739,5 kg/cm2, módulo de elasticidad a la flexión estática, 77041,7 kg/cm2, módulo
de rotura a la compresión paralela a las fibras, 364,17 kg/cm2, módulo de elasticidad a la compresión
paralela a las fibras, 100819 kg/cm2.
Bolsón, (1993) en su trabajo de tesis, estudió las propiedades del Pinus elliotti Eng. reforestado en
Iratí, Estado do Paraná Brasil, de 30 años de edad y obtuvo los siguientes resultados, peso especifico
aparente, 0,518 gr/m3; módulo de rotura a la flexión estática, 784.72 kg/cm2, módulo de elasticidad a
la flexión estática, 123870,75 kg/cm2, módulo de rotura a la compresión paralela a las fibras, 434,56
kg/cm2, módulo de elasticidad a la compresión paralela a las fibras, 126691,75 kg/cm2.
Gonzalez, et al (1992) Estudió maderas Pinus elliotti Eng., provenientes de plantaciones comerciales
desde 13 a 18 años de edad, reforestadas en la provincia de Misiones, Argentina; obtuvo los
siguientes valores medios: peso especifico aparente: 0,54 gr/cm3; flexión estática: módulo de rotura:
920 kg/cm2; módulo de elasticidad: 52416 kg/cm2
La incorporación de la Ley 25.080 "Inversion para Bosques Cultivados", ha permitido un crecimiento
forestal notable en los últimos años, permitiendo a los productores tener un subsidió luego de lograda
la plantación, factor que influye en las decisiones para llevar adelante un emprendimiento forestal,
debido a los costos altos que estas requieren. Además la demanda de madera se va acrecentando en
los últimos tiempos, las industrias se van ampliando, tendiendo esto a una explotación de las
plantaciones más temprana. Lo que llevo a estudiar las propiedades físicas y mecánicas de la madera
de Pinus elliottii Eng. de 13, 16 y 18 años de edad.
MATERIALES Y MÉTODOS
Las maderas ensayadas, se obtuvieron de árboles seleccionados al azar en reforestaciones del
Departamento de Iguazú, zona norte de Misiones, donde el clima de la región es subtropical húmedo
con precipitación anual de 1800 mm., la temperatura máxima de verano alcanza los 41°C y la mínima
de invierno no llega a los -4°C. Los períodos de heladas están presentes en los meses de Abril,
Mayo, Junio, Julio, Agosto y Septiembre.
Los suelos dominantes son lateríticos, rojos y profundos que corresponden a la unidad cartográfica 9,
en menor proporción aparecen suelos hidromórficos-negros, correspondientes a la unidad
cartográfica 7. Son áreas pedregosas y con pendientes, poco aptas para la agricultura,
correspondientes a la unidad cartográfica 6a - 6b. La altura sobre el nivel del mar es del orden de los
250 metros.
Se seleccionaron 5 árboles por edad, libres de defectos, como bifurcaciones, rajaduras, ataque de
insectos, torceduras. Antes del apeo se procedió a la marcación de los ejemplares con sus
respectivas coordenadas. Una vez identificados los árboles fueron talados y trozados en 1,20 metros,
clasificando a las trozas en A, B y C de abajo hacia arriba; estas fueron aserradas en listones para su
secado, luego se cepillaron hasta una escuadría de 50 x 50 mm, con las que se elaboraron las
probetas para estudiar las propiedades.
El peso específico aparente de la madera se determinó como lo establece la Norma IRAM N° 9544,
empleándose probetas cúbicas de 20 mm de lado, cuyo volumen fueron medidos con un
volumenómetro de Breuil, que opera por desplazamiento de mercurio, permitiendo apreciar lectura
con precisión de hasta 5 mm3 y la masa con balanza eléctrica con precisión de 0.1 mg. El secado se
realizó en estufa con termostato, para regular T° de 103 °C ± 1°C. El contenido de humedad se
determinó en todas las probetas ensayadas, con la ecuación que presenta la Normas IRAM N° 9532.
Las propiedades mecánicas se ensayaron en una máquina universal de ensayos.
Los ensayos de flexión estática y compresión paralela a las fibras se realizaron con probetas
especificadas en la Norma DIN N° 52186, libres de defectos. Para flexión se tomaron probetas
prismáticas de 36 cm de longitud y sección cuadrada de 2 cm de lado; distancia entre apoyos de 30
cm.; velocidad de carga 5 mm/minuto, aplicada tangencialmente a los anillos de crecimiento. Para
compresión probetas de sección cuadrada de 2 cm x 2 cm y 6 cm de largo, con velocidad de
aplicación de la carga de 0.6 mm/minuto.
RESULTADOS
Peso específico aparente
En la tabla 1 se presentan los valores medios del peso específico aparente, desvío estándar y
coeficiente de variación de la madera de Pinus elliottii Eng. de 13, 16 y 18 años de edad. Se puede
observar que los valores del peso específico aparente aumentan significativamente con la edad.
Comparando el peso especifico aparente de la madera de 18 años, se observa que este es mayor
que el obtenido por (Muñiz 1993), en árboles de 30 años de edad.
Tabla 1: Peso especifico aparente de la madera de Pinus elliotii Eng. de 13, 16 y 18 años de
edad cultivado en la provincia de Misiones.
Edades
(años)
PEE
(gr/cm3)
DS
(gr/cm3)
CV
(%)
13
0,36a
0,04
12
16
0,48b
0,05
10
18
0,56c
0,07
12
PEE= Peso especifico aparente estacionado al 12 % humedad, DS= Desvío estándar, CV=
Coeficiente de variación.
Valores medios seguidos de igual letra en cada columna indican que no hay diferencias
significativas según el test de Tukey (p ≤ 0,05).
Flexión Estática.
Se presentan en la tabla 2 los valores medios de módulo de rotura, módulo de elasticidad, desvío
estándar y coeficiente de variación a la flexión estática de la madera de Pinus elliottii Eng. de 13, 16 y
18 años de edad, donde se puede ver que las maderas de 16 y 18 arrojaron valores superiores a la
madera de 13 años, siendo esta diferencia estadísticamente significativa, mientras que entre las
maderas de 16 y 18 años no muestran diferencias significativas. Los valores de los módulos de
elasticidad son significativos entre las tres edades estudiadas.
Tabla 2: Módulo de rotura y elasticidad a la flexión estática de la madera de Pinus elliotii Eng.
de 13, 16 y 18 años de edad cultivado en la provincia de Misiones.
Edad
(años)
MOR
(kr/cm2)
DS
(kr/cm2)
CV
(%)
MOE
(kr/cm2)
DS
(kr/cm2)
CV
(%)
13
694,93a
63,11
9
45637,39a
9011,90
20
16
1018,09b
222,55
22
62167,78b
13406,36
22
18
1050,91b
213,94
20
95035,66c
18859,97
20
MOR= Modulo de rotura, MOE= Modulo de elasticidad, DS= Desvío estándar, CV= Coeficiente
de variación.
Valores medios seguidos de igual letra en cada columna indican que no hay diferencias
significativas según el test de Tukey (p ≤ 0,05).
Compresión paralela a las fibras
Se puede observar en la tabla 3, que el módulo de rotura a la compresión paralela a las fibras
aumenta con la edad; pero la diferencia no es estadísticamente significativa entre maderas de 13 y 16
años, pero si se observan diferencias significativas entre estas con las maderas de 18 años.
Tabla 3: Compresión paralela a las fibras de la madera de Pinus elliotii Eng. de 13, 16 y 18 años
de edad cultivado en la provincia de Misiones.
Edad
(años)
MOR
(kr/cm2)
DS
(kr/cm2)
CV
(%)
13
289,46a
53,79
19
16
322,32a
71,23
22
18
423,72b
75,31
18
MOR= Modulo de rotura, DS= Desvío estándar, CV= Coeficiente de variación.
Valores medios seguidos de igual letra en cada columna indican que no hay diferencias
significativas según el test de Tukey (p ≤ 0,05).
CONCLUSIONES
La madera de Pinus elliotii Eng. reforestada en Misiones tiene un rápido crecimiento y presenta
variación en sus propiedades con las edades. Sus características tecnológicas mejoran en la medida
que las plantaciones alcancen su madurez.
El peso específico aparente en las maderas de 13, 16 y 18 años de edad presentan diferencias
estadísticamente significativas entre las tres edades estudiadas.
El MOR a la flexión estática es significativo entre las maderas de 13 años con las de mayor edad
estudiada. Pero no hay diferencias significativas entre maderas de 16 y 18 años.
El MOE a la flexión estática presenta valores significativo entre las tres edades.
El MOR a la compresión paralela a las fibras no es significativo entre 13 y 16 años pero si ambos son
significativos respecto al de 18 años.
BIBLIOGRAFÍA
DIN (Deuthsch Industrie Norm) N° 52186.
MUÑIZ, G. I., 1993. Caracterizacao e desenvolvimento de modelos para estimar as propiedades e o
comportamento na secagem da madeira de Pinus elliottii Enngelm. e Pinus taeda L. Curitiba. Brasil.
GONZALEZ, R. A.; PEREYRA, O.; SUIREZS, T., 1992. Propiedades físicas y mecánicas de la
madera de Pinus elliotii Eng. reforestado en Misiones, Argentina. Yvyrareta N° 3. Pag. 5.
INSTITUTO ARGENTINO DE RACIONALIZACIÓN DE MATERIALES-IRAM 9544, (1973). Método de
la determinación de la densidad aparente.
INSTITUTO ARGENTINO DE RACIONALIZACIÓN DE MATERIALES-IRAM 9532, (1963). Método
para la determinación de la humedad.
SPARNOCHIA, L., 1992. Presentado en las III Jornadas sobre Pinos subtropicales. Actas, Tomo 2.
CIEF. Eldorado, Misiones.
Libro del Árbol, 1977. Celulosa Argentina. Bs. As.