Módulo de elasticidad dinámico, factor de calidad e índice material de 25 maderas. Determinación por vibraciones transversales

Dynamic module of elasticity, factor of quality and material index of 25 woods. Determination by transverse vibrations

La industria que emplea madera como insumo requiere, para fines de cálculo y diseño, parámetros de ingeniería derivados de pruebas experimentales. El objetivo de la investigación fue determinar el módulo de elasticidad dinámico, el factor de calidad y el índice material de 25 especies de madera. Se calcularon la densidad y el contenido de humedad de la madera y se realizaron pruebas de vibraciones transversales. El intervalo de valores en la densidad de la madera fue amplio. La especie Spathodea campalunata resultó tener menor densidad; al contrario, la madera de la especie Dalbergia granadillo reportó la densidad máxima. El valor mínimo del módulo de elasticidad dinámico correspondió a S. campalunata, y el máximo a Tabebuia chrysantha. Se verificó que la densidad de la madera es un buen predictor de su módulo de elasticidad dinámico. El factor de calidad correlaciona bien con la densidad. En cambio, el índice material no se correlaciona. El factor de calidad y el índice material normalizan el valor del módulo de elasticidad, en este caso el dinámico. De tal forma, estos parámetros encuentran aplicación para clasificar una especie de madera para un uso determinado, y emplearlos como criterio de selección.

INTRODUCCIÓN

La industria de la construcción diseña estructuras siguiendo criterios de servicio y de confiabilidad. Esto con el propósito de mejorar los métodos constructivos y de fabricación de sus productos, en donde la madera juega un papel substancial. Este procedimiento es sugerido por reglamentos propuestos por instituciones académicas y empresariales. Conjuntamente, esta reglamentación requiere de parámetros ingenieriles derivados de pruebas experimentales, realizadas con muestras representativas de la especie de madera que será utilizada en el proyecto constructivo 1.

En la literatura de referencia se reportan, por una parte, características mecánicas de la madera, las cuales son determinadas empleando probetas de pequeñas dimensiones y sin defectos 2-3. Por otra parte, se reportan resultados de pruebas realizadas en piezas con dimensiones empleadas en la edificación (1-4. Otro enfoque es la caracterización mecánica de la madera empleando métodos no destructivos, como son las vibraciones 5.

Para poder utilizar esta información en el cálculo y diseño estructural, es necesario realizar ajustes relacionados con la influencia de factores que pueden modificar los valores tabulados. Por ejemplo: el contenido de humedad, la presencia de nudos y la manifestación de biodeterioro en una pieza de madera 6. Este procedimiento facilita proyectar las dimensiones correctas de la estructura, así como la selección conveniente de la especie y la calidad de la madera a utilizar, optimizando así el tiempo y costo del proceso constructivo.