1. Caracterización físico-mecánica de la madera de
roble albar, roble cerrioide y roble andaluz de
Cataluña
Marcel Vilches Casals
Eduard Correal Mòdol
INSTITUT CATALÀ DE LA FUSTA
Sede social y administración: Carretera Sant Llorenç, km. 2. Solsona (Lleida). 25280. +34 973 484 232
Unidad técnica de Lleida y laboratorio: Parc Científic i Tecnològic de Gardeny. Edifició H2. Lleida. 25003. +34 973 272 181
Unidad técnica del Vallès: Pere Serra, 1-15. Edifició CRITT (ETSAV). Sant Cugat del Vallès. 08173. +34 935 906 966
info@incafust.org
Introducción y objetivos
Los principales robles de ambiente mediterráneo de Cataluña son el roble albar (Q. petraea), el roble cerrioide (Q. cerrioides = Quercus pubescens x faginea), y
el roble andaluz (Q. canariensis). Se han caracterizado y comparado siete propiedades físico-mecánicas de la madera libre de defectos de pequeñas
dimensiones de estas tres maderas. El estudio aporta nueva y completa información sobre sus propiedades básicas.
Tabla 1. Ensayos realizados sobre madera maciza libre de defectos para cada especie
Materiales y métodos
Los troncos de las tres especies se serraron en tablones de 23 mm de grueso, de ancho variable en
función del diámetro del árbol, y longitud aproximada de un metro. Los tablones se secaron y se
procesaron hasta obtener listones de sección 20×20 mm y longitud de 500 mm en dirección
paralela a la fibra. Estos listones, libres de médula, con los anillos de crecimiento de pequeña
curvatura, y sensiblemente perpendiculares a dos caras paralelas (UNE 56-528:1978), se serraron
a la longitud requerida para obtener las probetas de los diversos ensayos (Ver Tabla 1, Figura 1 y
Figura 2). Antes de los ensayos, las probetas se condicionaron a 20ºC y 65% de humedad mediante
una cámara climática tal como se indica en la norma UNE 56-528:1978, ya que en estas
condiciones la madera equilibra su contenido de humedad del 12%. El conjunto de resultados se
sometió a un análisis estadístico descriptivo para calcular los parámetros estadísticos de las
muestras, y a partir de ellos obtener los valores cualitativos de referencia con los que se clasifica la
madera según la norma UNE 56-540 (1978). Además, también se realizaron análisis de la varianza
para contrastar las propiedades de las especies, y un test de Tukey para contrastar las diferencias
entre las tres maderas.
Norma UNE
Numero de ensayos Características de la probeta
por especie
Longitud (mm) Sección (mm)
Ensayo
UNE 56-531-77 Densidad
75
UNE 56-533-77 Contracción volumética
75
UNE 56-532-77 Higroscopicidad
75
UNE 56-534-77 Dureza
75
UNE 56-535-77 Compresión axial
75
60
UNE 56-537-77 Flexión estática
75
300
Figura 1. Ensayo a flexión estática
Resultados
Las Tabla 2 recoge los resultados de las propiedades físico-mecánicas de cada una de las maderas
de roble analizadas, y presenta los resultados descritos cualitativamente de acuerdo a la norma
UNE 56-540:1978. A partir de los parámetros estadísticos, el análisis de varianza y la comparación
de medias de Tukey, se observa que la madera de roble albar y roble andaluz son las más diferentes
entre ellas (Ver Tabla 3). Según estos resultados, las especies estudiadas tienen potencial para ser
utilizas en construcción en despiece radial, ya que son duras, semipesadas y resisten muy bien los
esfuerzos mecánicos de forma semejante al roble común (DÍAZ-MAROTO et al., 2003). Al mismo
tiempo, estos resultados también demuestran el potencial de las especies estudiadas para
desarrollar productos de madera reconstruida, pues al igual que en el estudio de ACUÑA et al.
(2009) realizado sobre Q. pirenaica, las características elastomecánicas de las probetas pequeñas
libres de defectos son muy superiores a las de la madera de tamaño estructural. A pesar de ello, es
necesario mas investigación para desarrollar estas aplicaciones.
40
20x20
Figura 2. Ensayo a compresión axial
Tabla 3. Análisis de la varianza y comparación de medias Tukey para cada propiedad estudiada
Comparación de medias Tukey**
Propiedades
F
Pr>F
Quercus
petraea
Quercus
cerrioides
Quercus
canariensis
Densidad
32,50
<0,0001*
A
B
C
Contracción volumética
12,33
<0,0001*
A
B
B
Coef. Contracción vol.
21,12
<0,0001*
A
B
B
6,99
0,001*
B
A
B
Dureza
32,06
<0,0001*
A
A
B
Compresión axial
19,60
<0,0001*
A
B
A
Flexión estática
27,67
<0,0001*
A
B
B
Higroscopicidad
*Diferencias estadísticamente significativas (α=0,05); **A>B>C (α=0,05)
Tabla 2. Resultados de las propiedades físico-mecánicas de cada una de las maderas de robles analizadas
Quercus petraea
Propiedades
Media
3
Desviación
956,93
Contracción volumética (%)
Coef. Contracción vol. (%)
3
Higroscopicidad (kg/m )
Dureza (mm-1)
Compresión axial (kg/cm2)
2
Flexión estática (kg/cm )
63,70
14,81
1,75
0,52
0,05
0,0046
0,0007
6,98
Densidad (kg/m )
1,69
679,80
64,33
1.423,34
141,04
Coeficiente de
Clasificación cualitativa*
variación (%)
Quercus cerrioides
Media
Desviación
916,03
104,46
13,24
Coeficiente de
Clasificación cualitativa*
variación (%)
Quercus canariensis
Media
Desviación
Coeficiente de
variación (%)
Clasificación cualitativa*
11,40 Pesada
840,63
95,52
11,36 Pesada
1,86
14,10 Media
13,42
2,64
19,70 Media
0,45
0,08
17,78 Medianamente nerviosa
0,46
0,09
19,57 Medianamente nerviosa
0,0051
0,0011
0,0046
0,0012
7,21
1,83
25,38 Dura
5,11
1,77
9,46 Media
618,98
76,2
12,31 Media
674,97
56,30
8,34 Media
9,91 Media
1.231,90
186,02
15,10 Media
1.275,16
165,77
13,00 Media
6,66 Muy pesada
11,82 Media
9,62 Medianamente nerviosa
15,22 Normal
24,49 Dura
21,57 Normal-Fuerte
26,10 Normal
34,64 Semidura
*Clasificación cualitativa de las propiedades de la madera según UNE 56-540 (1978)
Conclusiones
La madera de roble albar es más densa, dura, resistente e inestable frente a los cambios de humedad que el resto, pero las diferencias son tan escasas que,
según la norma UNE 56-540:1978, las tres maderas quedan clasificadas prácticamente de la misma forma. A partir de las buenas propiedades observadas, se
cree necesario llevar a cabo nuevas líneas de investigación y desarrollar nuevas aplicaciones adaptadas a las características de la madera de roble cerrioide y
andaluz, y poder destinar su madera a aplicaciones de valor añadido superior a las actuales.
marcel.vilches@incafust.org
eduard.correal@incafust.org