Propiedades físico – mecánico y características anatómicas de la especie Crepidospermum goudotianum (página 2)

Enviado por Leif Armando Portal Cahuana

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Descripción Botánica: CESVI (2006) indica al respecto
lo siguiente:

Árbol: de unos 22 – 30 m. de altura
total, con diámetro de 50 – 100 cm. con el fuste
cilíndrico y la ramificación simpodial desde el
segundo tercio.

Raíz: la base del fuste recta o con
raíces tablares de hasta 1,5 m.

Corteza Externa: con lenticelas distribuidas en
filas verticales, ritidoma leñoso quebradizo, con
apariencia de martillado que se desprende en placas
irregulares.

Corteza Interna: de textura fibrosa esponjosa,
color crema
claro, segrega una resina oleosa con fuerte olor, el exudado es
muy lento y en gotitas.

Hojas: compuestas imparipinnadas, alternas, el
peciolo de 5 – 8cm de longitud. Foliolos opuestos de 5
– 9 cm. de longitud y 1,5 – 2,5 cm. de ancho,
elíptica a oblonga – ovada, borde finamente aserrado
o crenado, ápice generalmente atenuado, base aguda a
obtusa y glabra.

Inflorescencias: es panículas hasta 15 cm.
de longitud, flores pequeñas, de 3 – 4 mm, de color
verduzco.

Frutos: drupas ovoides, de 1,5 x 0,7 cm. color
rojo cuando madura.

Comportamiento Fenológico: por
reportar.

Usos: madera de buena calidad utilizada
en carpintería y construcción.

JUNAC (1981) , señalan que la madera de
latifoliadas o frondosas tiene una estructura
celular más compleja que las coníferas dado que
está constituida por fibras, que son células
alargadas, agrupadas en haces, provistas de puntuaciones para
facilitar el paso de nutrientes y que cumplen funciones de
sostén en el cuerpo leñoso; además,
presentan vasos que son elementos de conducción de
agua y sales
minerales
constituidos por células tubulares unidas por sus
extremos, generalmente abiertos y que en algunas maderas pueden
llegar a conformar el 50% de su volumen total.
Asimismo presentan células de parénquima para la
conducción y almacenamiento de
nutrientes, no sólo en el sentido transversal sino en el
longitudinal; ocasionalmente se pueden encontrar canales
gomíferos, formados por células especializadas de
parénquima ubicadas longitudinalmente o dentro de los
radios medulares.

Valderrama et al (1989), señala que la anatomía de la madera
comprende: anatomía sistemática y la
anatomía aplicada. La primera comprende la
investigación de especies maderables y se basa en las
características anatómicas, permitiendo elaborar
claves de identificación. Por su parte la anatomía
aplicada, estudia la influencia de la estructura anatómica
en las propiedades tecnológicas de la madera. Asimismo, la
anatomía tecnológica va a reorientar la investigación tanto básica y
aplicada; a fin de priorizar en detalle todos los aspectos de uso
que posee la madera por sus cualidades basados en su estructura
anatómica.

Chavesta (2005), menciona que antes de intentar
identificar una determinada muestra de madera
la persona
interesada debe familiarizarse con las características
generales y macroscópicas que son comunes a todas las
clases de madera independientemente de su origen botánico.
Solamente así, será posible reconocer aquellas
características que son específicas para una
clase de
madera dada y en consecuencia establecer su identidad
botánica.

Arroyo (1983). Menciona que las propiedades
físicas y mecánicas de la madera es un requisito
indispensable para asignar los usos más adecuados a cada
especie. Estos ensayos,
complementados con ensayos de elementos estructurales en escala normal de
servicio,
permiten establecer procesos
industriales automatizados para la producción y clasificación en serie
de los mismos elementos estructurales. Pero los ensayos de la
madera no pueden realizarse en forma arbitraria, los mismos deben
obedecer a patrones previamente establecidos a nivel
internacional, con el fin de poder
establecer comparaciones entre las especies estudiadas por
diferentes laboratorios en diferentes partes del mundo. Estos
patrones de ensayo son
conocidos con el nombre de Normas, las
cuales son asignadas específicamente para cada
material.

Vignote y Jiménez (1996), menciona que la madera
no es un material homogéneo, sino un material muy
diferente según el plano o la dirección que se considere. Como resultado
de esa desigual configuración, presenta un desigual
comportamiento; esto es llamado
Anisotropía. Esto quiere decir, que las propiedades
físicas y mecánicas no son las mismas en todas las
direcciones, sino que varían, en función de
la dirección que se aplique el esfuerzo. Dada esta
heterogeneidad, la densidad no es
constante dentro de una misma especie ni dentro de un mismo
árbol.

Aróstegui (1982), señala que la estructura
anatómica de la madera permite explicar las causas
correspondientes a los cambios dimensiónales y el
comportamiento de los esfuerzos mecánicos de la madera.
Además, menciona que la contracción tangencial y
radial es un índice de la estabilidad de la madera, y
cuando la relación entre ambos se acerca a la unidad, la
madera es más estable y tiene buen comportamiento al
secado.

Pashin y De Zeeuw (1980), señalan que
básicamente las propiedades físicas de la madera
están determinadas por los factores inherentes a su
organización estructural. Es decir son
aquellas propiedades que determinan su comportamiento ante los
distintos factores que intervienen en el medio ambiente
normal, sin producir ninguna modificación química en su
estructura. Estos pueden resumirse en:

La cantidad de sustancia presente en la pared
celular en un volumen de madera determinado.
La cantidad de agua presente en la pared
celular.
La proporción de la composición de los
componentes químicos primarios de la pared celular y
la cantidad y naturaleza de las sustancias extrañas
presentes.
El arreglo y orientación de los materiales de
la pared en la célula y en los diferentes
tejidos.
El tipo, tamaño, proporción y arreglo
de las células que conforman el tejido
maderable.

El primero de estos factores se mide por medio del peso
específico o la densidad, y estas propiedades son los
índices más útiles para predecir el
comportamiento físico de la madera.

El segundo factor afecta profundamente el comportamiento
físico de la madera, no sólo porque la
adición de agua a la pared celular cambia su densidad y
dimensiones, sino también por su efecto sobre la
plasticidad y transferencia de energía dentro de la pieza
de madera.

El tercero de estos factores es responsable de las
propiedades especiales de algunas maderas, así como de las
desviaciones o variabilidades que presentan en su comportamiento
cuantitativo.

Los dos últimos factores son la causa de las
grandes diferencias que se encuentran en la respuesta
físico-mecánica de la madera con respecto a la
dirección del grano (fibra), o comportamiento
anisotrópico de la madera.

El mismo autor, indica en relación a las
propiedades mecánicas: Es la expresión de su
comportamiento bajo la aplicación de fuerzas o cargas.
Este comportamiento puede sufrir varias modificaciones,
dependiendo del tipo de fuerza
aplicada y de las diferencias básicas en la
organización estructural de la madera.

Existen tres tipos de esfuerzos primarios que pueden
actuar sobre un cuerpo. La fuerza puede actuar en
compresión, si reduce una dimensión o el volumen
del cuerpo (esfuerzo compresivo). Si la fuerza tiende a aumentar
la dimensión o el volumen, la misma será una fuerza
de tensión y entonces se desarrollará un (esfuerzo
de tracción). Cuando las fuerzas tienden a desplazar una
porción del cuerpo sobre la otra en dirección
paralela al plano de contacto, se desarrollan (esfuerzos de
cizallamiento o esfuerzos cortantes). Los esfuerzos de
flexión resultan de la combinación de los tres
esfuerzos primarios y el efecto que producen es el de la
curvatura, flexión o pandeo.

La reacción del cuerpo al esfuerzo aplicado se
conoce con el nombre de resistencia del
material y como ya se sabe que existen diferentes esfuerzos,
también existen diferentes resistencias,
entre ellas, resistencias a la compresión, a la
tensión y al cizallamiento, no a la
flexión.

Arroyo (1983), menciona que el comportamiento
físico de la madera está constituido por una serie
de propiedades, las cuales en conjunto pueden definirse como
propiedades físicas de la madera. Partiendo de esta
concepción, las propiedades físicas de la madera
son el conjunto de propiedades que caracterizan el comportamiento
físico de la misma.

Las propiedades físicas más importantes de
la madera, relacionadas con su uso y beneficios son: contenido de
humedad, densidad o peso específico y finalmente
propiedades de contracción e hinchamiento de la
madera.

Materiales y
métodos

Las muestras de Palo Bastón, fue colectada en el
Departamento Madre de Dios, Provincia Tahuamanu, Distrito de
Iñapari, Perú. En conformidad del Acuerdo de
Cooperación entre la Concesión Maderacre &
Maderija Y el Sr. Leif armando Portal Cahuana (Tesista CP-IFMA
–UNAMAD).

CUADRO Nº 01 Árboles
seleccionados al azar para el estudio, del Censo Palo
Bastón Maderacre PCA 2 (área complementaria zafra
excepcional)

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Los ensayos realizados para alcanzar los objetivos
propuestos están fundamentados en metodologías
reconocidas a nivel mundial y nacional, como son: La
Comisión Panamericana de Normas Técnicas
"COPANT" y International Association of Wood Anatomists "IAWA"
(Asociación Internacional de Anatomistas de la Madera),
para el estudio anatómico; las Normas Técnicas
Peruanas "NTP" para las propiedades físicas y la Norma
American Society for Testing and Materials "ASTM", Committee D-7
on Wood (Sociedad
Americana para Muestreo y
Materiales,
Comité D-7 en maderas) para las propiedades
Mecánicas.

Los datos que se
obtuvieron del estudio anatómico y de las propiedades
físicas – mecánicas fueron procesados
estadísticamente con Software Excel.

Los parámetros estadísticos de los
elementos anatómicos se calcularon de acuerdo a lo
establecido por la Comisión Panamericana de Normas
Técnicas COPANT (1972), habiéndose tomado 250 datos
por cada parámetro anatómico.

Resultados y
discusión

Características Generales. En
condición seca al aire, existe
cambio abrupto
de albura a duramen. La albura es de color amarillo y el duramen
de color característico resaltando la presencia de vetas
oscuras. Anillos de crecimiento poco diferenciado por bandas
oscuras. Olor y sabor no distintivos, grano entrecruzado, textura
media, brillo medio, veteada en arcos superpuestos y bandas
paralelas. Moderadamente dura al corte con cuchilla. El grano
entrecruzado, es una característica que nos permite
calificar a esta madera como moderadamente difícil de
trabajar.

Descripción Macroscópica. Poros:
Madera de porosidad difusa. Poros ligeramente visible a simple
vista, mayormente solitarios y escasamente múltiples
radiales de 2 y 3, de forma redonda, con presencia de tilosis y
gomas frecuentemente. Parénquima: No visible aún
con lupa de 10x.Radios: Visible con lupa de 10x. No
estratificados, líneas vasculares irregulares con gomas de
color rojo oscuro, poco contrastado en la sección radial.
La presencia de tilosis y gomas, podrían afectar al secado
y preservado de la madera.

Descripción Microscópica.
Poros/elementos vasculares: Poros difusos, de forma redonda.
Diámetro tangencial Promedio de 135.55 &µm
clasificado como medianos (rango de ± 27). En promedio 7
poros por mm² (rango de ± 3), mayormente solitarios y
escasamente múltiples radiales de 2 y 3. Longitud promedio
de elementos vasculares 307 &µm, clasificados como
pequeños (rango de ± 67). Platina de
perforación simple, horizontales; puntuaciones
intervasculares alternas de forma ovalada, con un diámetro
promedio de 4 &µm, clasificadas como pequeñas,
con apertura incluida de forma lenticular, presencia de gomas en
los vasos de color rojo oscuro.Parénquima: En la
sección transversal ausente o muy escaso, del tipo
vasicéntrico. En la sección longitudinal no
estratificado.

Radios: En la sección tangencial altura promedio
de 343 &µm, clasificados como extremadamente bajos
(rango de ± 86), 15 células de altura (rango de
± 5), 3 células de ancho (rango de ± 1). En
la sección radial heterocelulares formado por
células procumbentes con una hilera marginal de
células erectas. De 4 radios / mm clasificados como poco
numerosos (rango de ± 1); radios heterogéneos tipo
II, estratificada no observada. Puntuaciones radiovasculares
igual en forma y tamaño a las intervasculares. Presencia
de cristales de forma romboide en las células radiales
erectas.

Fibras: Libriformes, longitud promedio 1091
&µm, clasificado como cortas (rango de ± 127),
en promedio 18 &µm de ancho clasificado como angosta,
de paredes gruesas con un espesor promedio de 4 &µm
(rango de ± 1), no estratificados, punteadura ausente,
fibras septadas en promedio de 3 septas por fibras.La presencia
de cristales de oxalato de calcio en las células erectas
de los radios, podría provocar un mayor desgaste en el
filo de las herramientas
cortantes usadas en los procesos de transformación
mecánica.

Al ser una madera dura se tubo dificulta en la
obtención de laminas histológicas especialmente
en el corte transversal ya que los poros salían
desgarrados.

CUADRO Nº 02
Características Organolépticas de la
Madera

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CUADRO Nº 03
Características Macroscópicas de la
Madera

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CUADRO Nº 04 Dimensiones de los Elementos
Xilemáticos

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Los ensayos físicos se realizaron a un
Contenido de humedad de 47 %. Aunque los árboles que
fueron utilizado para la obtención de probetas fueron
tumbados varias semanas antes de realizar los ensayos; las
probetas fueron sumergidas en agua fría, por un
periodo de un mes, así se garantizo que tenga una
humedad superior al punto de saturación de las
fibras.

Los datos cuantificados fueron: peso, volumen y
dimensiones radial, tangencial y longitudinal. Los resultados
obtenidos para la especie palo bastón, se describen a
continuación:

CUADRO Nº 05 Resultado de las Propiedades
Físicas

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En el grafico Nº 01, se puede ver claramente que la
especie Crepidospermum goudotianum Tul. Palo
bastón presenta una anisotropía dimensional, que es
el fenómeno de la desigualdad de los cambios
dimensiónales. Se observa que es mayor en el sentido
tangencial a los anillos de crecimiento, menor en el sentido
perpendicular a los anillos (sentido radial) y mínimo en
el sentido de las fibras (paralelo al eje del árbol); esto
debido a que el palo bastón tiene una alta densidad
aparente se puede ver mas visiblemente este
fenómeno.

GRAFICO Nº 01 ANISOTROPIA
DIMENCIONAL DEL PALO BASTÓN

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En el grafico Nº 02, se comparo 11 especies de
similar densidad básica la cual dio como resultado que:
Apuleia leiocarpa (Ana caspi) y Tabebuia
chrysantha (Guayacán); tiene la misma densidad
básica que la especie estudiada de: 0.83
(g/cm²). Dándonos una proximidad de sus usos en
relación con la densidad básica con otras especies
similares.

Apuleia leiocarpa (Ana caspi). Usos:
Parquet, durmientes, estructuras pesadas, construcción
de embarcaciones, carrocerías, mangos de herramientas,
pilotes, construcciones navales como estructuras, quillas,
etc.
Tabebuia chrysantha (Guayacán).
Usos: Parquet, artesanías en general, herramientas
para albañilería.

GRAFICO Nº 02 ESPECIES DE SIMILAR
DENSIDAD BÁSICA

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En el grafico Nº 03, se comparo 11 especies de
similar Indice de Estabilidad (Relación T/R) la cual dio
como resultado que: Hymenaea oblongifolia (Azúcar
huayo), Calycophyllum spruceanum (Capirona) y
Pterocarpus sp. (Palisangre negro); tiene el mismo
Indice de Estabilidad que la especie estudiada de: 1.8.
Dándonos una proximidad de la estabilidad de la madera y
su comportamiento al secado con otras especies
similares.

Hymenaea oblongifolia (Azúcar
huayo). La relación de contracción T/R = 1.8,
indica que es una madera estable y de buen comportamiento al
secado.
Calycophyllum spruceanum (Capirona). La
relación de contracción T/R = 1.8, indica que
es una madera estable y de buen comportamiento al
secado.
Pterocarpus sp. (Palisangre negro). La
relación de contracción T/R = 1.8, indica que
es una madera muy estable y de buen comportamiento al
secado.

GRAFICO Nº 03 ESPECIES DE SIMILAR
INDICE DE ESTABILIDAD

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La pérdida de humedad de las probetas de los
ensayos mecánicos fue un factor que se tuvo que
controlar mucho, ya que la Prensa Universal de ensayos
Mecánicos, estuvo en reparación por un periodo
de un mes. Estas se controlo a través de bolsas
plásticas, y aunque hubo una variación del
contenido de humedad, pudo ajustar con las formulas
respectivas.Los resultados obtenidos en los ensayos
mecánicos, para la especie palo bastón se
ajusto al 30%, debido que el contenido de humedad por ensayo
no fue igual, los ensayos de clivaje y extracción de
clavos se mantuvieron igual debido que no hay factor de
cambio.
Para el ensayo de Extracción de clavos, se
tuvo que usar un taladro ya que los clavos se doblaban,
además se tuvo que revisar la norma de
extracción de tornillos para saber el diámetro
a perforar con el taladro. Se describen a continuación
los resultados:

CUADRO Nº 06 Resultado de las Propiedades
Mecánicas

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Conclusiones y
recomendaciones

Se pudo cumplir con los objetivos planteados en el
presente proyecto, además se proporciono de viguetas
de Palo Bastón, para el estudio seco al aire de la
especie, que se realizara en el Laboratorio de
Tecnología de la Madera de la FCF –
UNALM.
A nivel general y macroscópico resalta el
color característico de la madera y el veteado en
arcos superpuestos y en bandas. Esta cualidad hace que la
especie tenga un gran potencial en la industria del parquet y
las tendencias de maderas duras en el mercado
internacional.
Los resultados obtenidos para la densidad
básica de la especie fue de 0.83 (g / cm.), alta; se
puede clasificar como una madera pesada.
La relación de contracción: T/R = 1.8,
para la especie, lo que indica que es una madera estable y de
buen comportamiento al secado.
Además, con el cuadro Densidad/Usos de la
NTP: podemos recomendar los usos mas probables de: Pisos
(parquet – machihembrados); pisos de escaleras;
elementos torneado (balaustrada – pasamanos); enchapes,
artesanías en general, mangos de herramientas,
ebanistería, principalmente,
Realizar estudios del Palo Bastón en:
Trabajabilidad, química de la madera, programas de
secado, preservado, con el fin de optimizar su
utilización.
Para estudios posteriores con otras especies nuevas,
se sugiere realizar estudios preliminares por factores
económicos.
Realizar el estudio fenológico de la especie
palo bastón; dado que no tiene reportes hasta el
momento.
De acuerdo al estudio realizado se recomienda el uso
mas adecuado para la especie Crepidospermum
goudotianum Tul. "Palo Bastón", para pisos y
parquet principalmente.
Es necesario promover el estudio
dendrocronológico de la especies Palo Bastón,
que garantice su uso racional.
Se recomienda firmar convenios entre el sector
privado (Concesiones y empresas), sector publico (Gobierno
Regionales, IIAP, INRENA, etc.) y la Universidad Nacional
Amazónica de Madre de Dios, que permitan ejecutar
proyectos de relevancia en la Promoción y Aporte
Tecnológico de nuevas especies.

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