tableros a base de madera
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1. INTRODUCCION
La industria de los tableros de madera, ha tenido un importante desarrollo como resultado
del rpido incremento de la demanda de sus productos en los ltimos aos; esto se debe
principalmente a la diversidad de usos que se les puede dar a los tableros, sobre todo en la
industria de la construccin y mueblera.
No obstante, esta industria afrenta actualmente una fuerte competencia, tanto por la materia
prima maderable como por el mercado de sus productos. Adems, las polticas vigentes de
apertura comercial, hacen que las perspectivas de mercado sean un tanto inciertas para los
productos de la industria forestal y en particular para la industria de los tableros de madera.
Los tableros aglomerados de partculas, incluidos como forros interiores, pisos, cielos, etc.
presentan ventajas frente a la utilizacin de madera slida; sin embargo, deben garantizar una
adecuada resistencia y durabilidad en servicio. Entre las propiedades ms importantes de los
tableros de madera esta su densidad, ya que con base en esta se puede determinar en gran medida
la aptitud de los tableros para destinarlos a diversas aplicaciones, toda vez que la densidad esta
ntimamente relacionada con la resistencia mecnica de los tableros (Kollmann, 1968).
Otras de las propiedades que es importante conocer de un tablero a base de madera estn: la
uniformidad en su espesor, en su escuadra, la resistencia y rigidez a esfuerzos de flexin esttica,
la adherencia de las partculas con las que est elaborado, el grado de absorcin de humedad e
hinchamiento que pueda alcanzar, as como el perfil de densidad que presenta respecto a su
espesor. Estas propiedades son determinantes para el aprovechamiento del tablero y su posterior
aplicacin especfica en usos donde algunas de esas propiedades son decisivas para obtener el
mximo beneficio desde el punto de vista de rendimiento, durabilidad y econmico. Es as como
se ha llegado a incorporar en la industria de los tableros, otras especies de madera que no se
consideraban aptas para tal producto, hasta que no se determinaron las propiedades de los tableros
elaborados con esas especies.
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Por otro lado, la planta industrial nacional de este rubro est compuesta por 32 fabricas de
tableros contrachapados y 13 fbricas de tableros aglomerados (CNIF, 1997), tal industria se
considera entre las ms importantes del subsector forestal debido a los factores siguientes:
volmenes de productos que genera, fuentes de trabajo que proporciona, inversiones en capital que
representa y perspectivas de crecimiento que manifiesta.
No obstante, a la llegada del tratado de libre comercio de Amrica del Norte que entr en
vigor el primero de enero de 1994, hizo que la actividad forestal mexicana se viera influida por la
participacin de grandes empresas productoras y de comercializacin.
As pues, conscientes de que, para que un producto pueda ser competitivo en el comercio y
tenga confiabilidad en su uso, es necesario conocer sus caractersticas y propiedades, por esta
razn se llev acabo este estudio.
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2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Conocer la magnitud de las propiedades fsico mecnicas de los tableros de partculas en
espesores de 12 , 16 y 19 mm que produce una empresa del Edo. de Durango, como un ndice de
las propiedades que poseen este tipo de tableros.
2.2 Objetivos particulares
Determinar si los valores de las propiedades fsicomecnicas que presentan los tableros de
partculas evaluados cumplen con los niveles mnimos establecidos en las normas tcnicas.
Conocer la magnitud de la variacin de las propiedades fsicomecnicas que presentan los
tableros de partculas entre los diferentes espesores ensayados.
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3. REVISION DE LITERATURA
3.1 Clasificacin de los diferentes tipos de tableros aglomerados de partculas
Entre las principales formas de clasificacin de los tableros aglomerados de partculas con
respecto a la diversidad de tipos se encuentran: el tamao de las partculas, tamao de las
partculas en las superficies y en el centro y la densidad del tablero. As, la FAO (1959) presenta
la clasificacin del Cuadro 1.
Cuadro 1. Clasificacin de los diferentes tipos de tableros y sus valores correspondientes PROPIEDAD VALOR UNIDAD
TABLEROS DE MADERA (TIPO) AGLOMERADA
TIPO AISLANTE
Densidad 0.25-0.40 g/cm3
Mdulo de ruptura 15-55 kg/cm2
Modulo de elasticidad en la flexin 1700-8800 kg/cm2
Resistencia a la traccin paralela a la superficie 15-35 kg/cm2
Absorcin de agua (inmersin 24 h.) 15 - 60 % peso
Hinchamiento 5 - 15 % vol.
Expansin lineal (inmersin 24 h.) 0.50 %
TABLEROS DE MADERA AGLOMERADA
DE DENSIDAD MEDIA
Densidad 0.40-0.80 g/cm3
Mdulo de ruptura 100-500 kg/cm2
Mdulo de elasticidad en la flexin 10000-50000 kg/cm2
Resistencia a la traccin paralela a la superficie 50-250 kg/cm2
Absorcin de agua (inmersin 24 h.) 20-75 % peso
Hinchamiento 5-15 % vol..
Expansin lineal mxima 0.2-0.6 %
TABLEROS DE MADERA AGLOMERADA
TIPO DURO
Densidad 0.80-1.05 g/cm3
Mdulo de ruptura 200-530 kg/cm2
Mdulo de elasticidad con flexin 28000-70000 kg/cm2
Resistencia a la traccin paralela a la superficie 20-175 kg/cm2
Absorcin de agua (inmersin 24 h.) 15 - 40 % peso
Hinchamiento 15 - 40 % vol.
Expansin lineal mxima 0.85 %
FAO (1959), tomado de Becerra (1976)
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3.2 Descripcin de los tableros aglomerados de partculas
Los tableros aglomerados de partculas pueden definirse como los formados por partculas
de madera u otro material fibroso lignocelulsico aglomerado con resina sinttica, moldeados en
forma de lmina, solidificados y en los cuales el fraguado de la resina se logra aplicando calor y
presin. La estera o lmina acabada presenta uniformidad en el plano de la hoja y la resina
sinttica sirve de aglutinante de las partculas. Las laminas pueden ser homogneas o bien
representar caras de mejor calidad o de distinta textura a la del alma del tablero (Flamand, 1961).
Los tableros aglomerados de partculas difieren de los tableros de fibra en que estn
compuestos de partculas de madera u otras substancias lignocelulsicas fibrosas aglomeradas
mediante una resina sinttica aglutinante. La gran evolucin de la industria de las resinas sinttica
termoendurecibles, ha hecho posible y econmico el desarrollo de toda la industria manufacturera
de tableros aglomerados de partculas.
En general, los tableros aglomerados de partculas presentan un aspecto bastante distinto al
de los tableros de fibra, salvo en el caso de los productos muy duros, en los tableros acabados
pueden apreciarse la forma y tamao de las partculas. An cuando los tableros de madera
aglomerada no se fabrican en una gama de densidades (relacin peso seco/volumen normal) tan
amplia como los de fibra, cabe clasificarlos atendiendo a sus diferentes densidades en la forma que
se presenta en el Cuadro 2.
Cuadro 2. Clasificacin de los tipos de tableros segn Flamand (1961)
Tableros de madera aglomerada Densidad (g/cm3)
De baja densidad o aislantes 0.25 0.40
De densidad media 0.40 0.80
De gran densidad o duros 0.80 1.20
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3.2.1 Tableros aglomerados de partculas de baja densidad o aislantes
Se da el nombre de tableros aglomerados de partculas de baja densidad, a los tableros
aglomerados que se fabrican con la finalidad especial de que resulten ligeros para dedicarlos a
paneles, cuando sea necesario amortiguar los ruidos o aislar el calor, o bien como alma en aquellas
piezas o construcciones en que sea importante reducir el peso. Los tableros aglomerados de
partculas fabricados por extrusin o estiramiento a presin en los que se practican perforaciones
para que resulten ms ligeros (su densidad en tales condiciones resulta aproximadamente de 0.40
g/cm3 o menos), deben considerarse por separado, ya que una densidad tan baja slo es posible
obtenerla en tableros muy gruesos.
3.2.2 Tableros aglomerados de partculas de densidad media
La mayora de los tableros aglomerados de partculas se producen en la actualidad, tanto
prensados en platos planos como prensados por extrusin, pueden clasificarse como tableros de
partculas aglomerada de densidad media. Casi todos presentan una densidad superior a un 10 20
% al de las maderas u otros materiales utilizados. Esta escala de densidades parece ser la ptima en
cuanto a necesidades de resina sinttica, permitiendo obtener las mejores propiedades por unidad
de peso y siendo la que menos dificultades presenta en la fabricacin.
Los tableros prensados en platos pueden presentar homogeneidad en todo su espesor en
cuanto a las partculas empleadas, las cuales pueden ser hojuela, astillas, virutas u otro tipo, o estar
compuestos de dos o tres distintas capas. En la fabricacin de los tableros terciados, es comn que
las caras sean de partculas especialmente preparadas para fines decorativos, que la superficie sea
lisa o de gran resistencia y que para el alma se elija un material ms barato. Hay a la venta
tableros de gran variedad de tamaos , con dimensiones mximas de 2 m de ancho y 5 m de largo.
Debido a la naturaleza del procedimiento, para fabricar tableros por extrusin es necesario emplear
el mismo tipo de partcula en todo su espesor.
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3.2.3 Tableros aglomerados de partculas de gran densidad o duros
Este tipo de tableros slo se fabrica en prensas de platos planos. Se trata de un tablero tipo
S-2-S y suele producirse de 0.2 a 0.8 cm de espesor. Se emplean partculas pequeas cuyo tamao
se aproxima al de la harina o al de la fibra de madera. La diferencia fundamental entre los tableros
de fibra duros y los tableros de aglomerados de partculas de gran densidad estriba en la forma de
lograr la ligazn. En cuanto a la densidad, aspecto y aplicaciones resulta difcil distinguir algunas
clases de tableros de partculas aglomeradas de los tableros de fibra duros.
3.3 Aplicaciones de los tableros aglomerados de partculas segn su densidad
3.3.1 Tableros de baja densidad o aislantes
La fabricacin o el aprovechamiento de los tableros aglomerados de partculas tipo aislante
son limitados hasta la fecha, este tipo de tableros puede considerarse rival del tablero aglomerado
de partculas de densidad media o del tablero de fibra aislante en alguna de sus aplicaciones
corrientes. Por ser ligero de peso y eficaz aislador del calor, se tender a emplearlo cuando estos
factores constituyan consideraciones importantes y resulte superflua la mayor resistencia de los
tableros ms duro (Flamand, 1961).
Algunas propiedades que pueden afectar la utilizacin de los tableros aglomerados de
partculas tipo aislante para almas de piezas son la resistencia al desplazamiento lateral y la
resistencia a la extraccin de tornillos y a otros elementos de sujecin mecnica.
Debido a su porosidad superficial, los tableros aglomerados de partculas tipo aislante
resultan eficaces para absorber las ondas sonoras, por lo que es probable que se empleen en gran
escala para acabado de interiores en casas y otros edificios en que es necesario el tratamiento
acstico. Todo induce a creer que este tipo de tablero ser objeto del mximo aprovechamiento en
el ramo de la construccin.
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3.3.2 Tableros de densidad media
Casi todas las aplicaciones de los tableros aglomerados de partculas han girado y siguen
girando en torno a los productos de densidad media. En trminos generales, los tableros con esta
densidad se emplean como material para almas o para paneles cuando slo hace falta una
resistencia y rigidez moderadas. Hasta la fecha se aprovechan principalmente para interiores, es
decir, en condiciones en que no es rigurosa su exposicin a la humedad.
Muebles. Como material para el alma de muebles chapados y provistos de otros
revestimientos constituir siempre una de las principales aplicaciones de los tableros aglomerados
de partculas. Antiguamente la madera y los tableros contrachapados constituan los principales
materiales utilizados para alma de piezas, debido a que en general, el costo de los tableros
aglomerados de partculas es inferior y a que muchas de sus propiedades son mejores, van
convirtindose en muchas partes del mundo en el material preferido para alma de muebles. Su
superficie es uniforme y pueden adquirirse en tamaos de paneles enteros.
En mueblera, los tableros aglomerados de partculas se emplean como alma de piezas para
partes como entrepaos de escritorios, fondo de cajones, tapas de armarios y cubiertas de mesa,
estanteras y costaneras de armarios, estuches de mquinas de coser, cabeceras de cama, costados,
respaldos y estantes de libreras.
Los tableros aglomerados de partculas se emplean como paneles para interiores, en
canceles y techos y tambin, hasta cierto punto, en exteriores, siempre que la exposicin no sea
rigurosa. Los aglutinados con resina de urea formaldehdo se deterioran bajo exposiciones
rigurosas, porque sta se desdobla al quedar expuesta largo tiempo al calor o a ste combinado con
la humedad. Los tableros aglomerados de partculas con resinas fenlicas o de melamina no se
estropean de igual manera, siendo posible emplearlos en condiciones ms severas.
Los tableros aglomerados de partculas se emplean para paneles en la misma forma que la
madera y como materiales para revestir muros. Cabe utilizarlos para canceles independientes y
movibles en oficinas. Las principales aplicaciones en la construccin de casas y otros edificios
comprenden acabados de interiores de techos y paredes, contrapisos, ristreles, componentes para
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interiores de trabajos de carpintera en general como armarios de cocina, guardarropas y otros
compartimentos destinados al almacn y en algunas regiones, para acabado de suelos y
revestimiento de techos y paredes. Los tableros aglomerados de partculas se han preferido a otros
materiales para manufacturar puertas corredizas en armarios y guardarropas, por mantenerse
planos a pesar de cambiar el contenido de humedad y porque las puertas no se abarquillan.
Algunos tipos se emplean tambin como material de revestimiento para moldes de hormign.
3.3.3 Tableros de gran densidad o duros
Los tableros aglomerados de partculas tipo duro se dividen en dos grupos. Unos estn
hechos de finos componentes de madera producidos ms o menos en la misma forma que los de
fibras para tableros duros corrientes, pero debido al modo en que la hojuela se refina, se forman
las lminas o se prensa el tablero, la resina sinttica constituye el principal agente de aglutinacin.
Se emplean como material especial para almas o paneles cuando su densidad constituye
una ventaja. Un exponente y uno de los principales usos lo constituye el procedimiento de
laminacin simultnea papel de plstico en el cual mediante una sola operacin, realizada en una
prensa caliente se aplican al alma un revestimiento y refuerzo de papeles impregnados de resina.
En este caso se requiere un tablero de superficie lisa, de partculas finas para eliminar el
traspintado. Otro requisito que es necesario llenar y que es debido a los esfuerzos que se
desarrollan cuando el plstico de papel fragua y se enfra a la temperatura ambiente despus del
prensado en caliente, es el que los tableros tengan gran poder de aglutinacin (tensin
perpendicular a la superficie del tablero). Se han desarrollado otros usos ms o menos
especializados de los tableros de gran densidad, e incluso tablas para bancos de trabajo, placas
para preparacin de moldes en fundiciones, partes de armarios y gavetas y otros elementos de
carpintera en general en que se requiere una gran resistencia a la extraccin de tornillos.
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3.4 Estudios realizados en tableros aglomerados de partculas
La Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin (FAO) y la
Comisin de las Naciones Unidas para la Economa de Europa (CEE), celebraron una consulta
internacional sobre tableros de fibra y tableros de madera aglomerada en Ginebra, Suiza del 21 de
enero al 4 de febrero de 1957 (FAO, 1968), en la cual se adoptaron los siguientes acuerdos y
conclusiones internacionales publicadas en su informe definitivo: mtodo de ensayo; diferencias
del material; produccin, consumo y comercio mundiales; materias primas; proceso y equipo;
aspectos econmicos de la produccin y comercializacin; propiedades, aplicaciones y usos; as
como la necesidad y urgencia de realizar investigacin en todos los pases, pugnando por
conseguir resultados de sus productos.
La Sociedad Americana para Ensayos de Materiales (ASTM), se preocup por incluir en
sus Normas, los lineamientos adoptados internacionalmente para evaluar las propiedades fsicas y
mecnicas de los tableros de fibra y madera aglomerada y una norma general para interpretar con
precisin los resultados obtenidos (ASTM, 1991).
Becerra (1976), determin y evalu las caractersticas fsicas y mecnicas: usando dos
muestras de tableros aglomerados de 50x50 cm con un espesor aproximado de 1.79 cm y un
contenido de humedad de 10 %. El mtodo de ensayo que utiliz es el que se especifican en las
normas ASTM D 1037 - 91, (1991). Los ensayos fsicos y mecnicos que se efectuaron y el
nmero de probetas para cada uno fueron, para determinacin del peso especfico (Po/Vh)*, y
para contenido de humedad se usaron todas las probetas de todos los ensayos, seis probetas para el
de absorcin de agua, hinchamiento en espesor, hinchamiento lineal y tensin paralela a la
superficie.
______________________________________________________ * Po. Peso anhdro (gramos) obtenido al secar al tablero en un horno con temperatura de 100 5oC.
Vh. Volumen del tablero (centmetros cbicos) con un contenido de humedad cercano al 12 %.
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Los resultados de los ensayos fsicos y mecnicos fueron los siguientes: absorcin de agua
a 24 h de inmersin fue de 10.80 %, hinchamiento en grosor a 24 h de inmersin de 3.91% y en el
hinchamiento lineal a 24 h de inmersin fue de 0.33%. En flexin esttica se obtuvo un mdulo de
ruptura de 245.90 kg/cm2 y un mdulo de elasticidad de 35,738 kg/cm2; en dureza Janka se obtuvo
una carga total de 426.37 kg; en tensin paralela a la superficie del tablero se obtuvo una carga de
ruptura de 952.00 kg y un modulo de ruptura de 134.89 kg/cm2; en extraccin de clavos se
requiri una carga total a introducir de 83.42 kg y una carga total a extraer de 43.12 kg.
Poblete (1979), determin en tablero de partculas de distintos espesores y densidades, de
que manera se ven afectados las propiedades fsico- mecnicas al incluir aserrn de desecho
industrial de aserraderos alternativos de Pinus radiata en la capa media. Los resultados indican
que es posible incluir aserrn en la capa media hasta ciertas proporciones sin mermas importantes
de estas propiedades, aunque la resistencia a la flexin se disminuye. En cuanto al hinchamiento,
se aprecia poca variacin comparndose los resultados obtenidos con los valores exigidos por la
Norma DIN para estas propiedades.
En los tableros de 42 y 10 mm fabricados con un 60 % de aserrn presentan un
hinchamiento favorable. La resistencia a flexin result ser limitante para los tableros con alto
contenido de aserrn. Pudiendo determinarse como contenidos mximos de este material, cifras de
100 % para densidades de 650 Kg/m3 y de 60 a 80 % para densidades de 600 Kg/m3 en los
espesores cuya exigencia mnima a la flexin es de 20.4394 N/mm2 vale decir 10 mm. En
espesores cuyas exigencias bajan a 18.355 N/mm2 (19 mm) las posibilidades son de 80 a 100 %
para densidades de 600 Kg/m3 y de 0 a 20 % para densidades de 550 Kg/m3. En el caso de los
tableros gruesos de 42 mm, cuyas exigencias a la flexin son de 8.158 N/mm2, los porcentajes de
aserrn factibles de incluir son los mximos estudiados, 80 %.
Vidal (1981), estudi el efecto de la inclusin de cuatro preservadores en 3 diferentes
dosis, en las propiedades de tableros aglomerados de partculas de Pinus radiata D. Don. Las
propiedades ensayadas fueron hinchamiento, resistencia a la flexin y traccin. Se prob
tambin el efecto txico de los preservadores sobre termitas de madera seca. La propiedad ms
afectada por la inclusin de preservadores fue la resistencia de traccin.
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Los tableros testigos despus de 2 y 24 horas de inmersin en agua, registraron un
hinchamiento de 19.3 0.46 % y 25.3 0.70 % respectivamente. Los ensayos de flexin dieron
valores de resistencia promedio de 19.6 1.24 N/mm2 para los tableros testigos y valores
cercanos a estos en los casos de los tableros preservados; en traccin perpendicular tuvieron un
valor de resistencia a la traccin de 0.96 0.042 N/mm2. En cambio, los tableros preservados
presentaron promedios menores de resistencia a traccin que los testigos.
Poblete (1985), estudi la posibilidad de producir tableros de partculas con un perfil de
densidad homogneo, sin aumentar el tiempo de prensado. Las variables consideradas fueron el
contenido de adhesivo y la humedad de las partculas. Los resultados demuestran que al aumentar
el contenido de adhesivo mejoran las propiedades flexin (modulo de ruptura) y traccin
perpendicular. El anlisis de perfil de densidad demostr que los perfiles ms homogneos se
logran con tableros de una sola capa y con contenidos de adhesivo de 14 % y 16 %.
Poblete (1986), determin las propiedades de flexin esttica y traccin perpendicular en
tableros de partculas producidos con las especies, Podocarpus saligna, Nothofagus dombegi,
Drymis winteri y Laurelia philippiana, una de mezcla de mirtacias.
Los tableros fueron producidos en 3 capas y con densidades de 400 kg/m3 a 800 kg/m3,
como adhesivo se utilizo urea formaldehdo (7.9 %). A partir de los valores obtenidos para cada
especie se calcul empricamente la resistencia de los tableros confeccionados con las mezclas
ponderando la resistencia de cada especie por el porcentaje de su participacin. Este resultado se
compar con los valores reales obtenidos de los ensayos realizados con los tableros de mezcla de
especies.
La diferencia promedio entre los valores calculados por ponderacin y los reales, obtenidos
de los tableros confeccionados con mezclas, fue de 0.062 N/mm2 en traccin y de 0.562 N/mm2 en
flexin. Los resultados obtenidos prueban que conociendo las propiedades de las especies se puede
determinar las resistencia de las mezclas con un error mximo de 2.83 N/mm2 en flexin y de
0.156 N/mm2 en traccin.
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Torres y Peredo (1991), estudiaron la factibilidad de utilizacin de madera residual
proveniente de los procesos de aserro, debobinado y foliado para la confeccin de tableros de
partculas. Los objetivos especficos del estudio fueron: evaluar la calidad de los tableros
confeccionados con los distintos tipos de materia prima, determinar el efecto de la corteza
contenida en los desechos de aserro y la inclusin del agente hidrfobo sobre las propiedades
fsico- mecnicas de los tableros.
La calidad de los tableros se evalu mediante la determinacin de las propiedades fsico-
mecnicas: hinchamiento, traccin y flexin ensayadas segn Normas DIN. El material utilizado
correspondi a: a) virutas de pino insigne con y sin corteza, y b) virutas de las especies de tepa,
roble, ulmo y olivillo provenientes de los desechos defoliado y debobinado de la industria
Infodema S. A., las virutas fueron encoladas con urea - formaldehdo al 8 %, en base a su peso
anhidro. Las condiciones de prensado incluyeron un tiempo de 6 minutos y una temperatura
constante en los platos de la prensa, de 160 10 o C. De acuerdo a los resultados se determin que
los distintos tipos de desechos son adecuados para la elaboracin de los tableros de partculas
cumpliendo todos ellos satisfactoriamente con la Norma DIN 68763 para las propiedades
mecnicas.
Xu y Suchsland (1998), evaluaron la variabilidad de las propiedades fsicas y mecnicas de
tableros de partculas elaborados con una mezcla de especies y otros elaborados con una sola
especie de madera. Encontr que los tableros fabricados con mezclas de especies presentaron una
mayor variabilidad en el hinchamiento en el espesor, aunque en expansin lineal resultaron
similares con los elaborados con una solo especie. Los valores de MOE y MOR y adherencia
interna ( traccin perpendicular ) fueron menos variables entre los distintos tableros elaborados
con mezcla de especies que entre los tableros de una sola especie. Cabe citar que en esta
investigacin los autores utilizaron 2 probetas para hinchamiento lateral, 16 probetas para
hinchamiento en espesor, 48 probetas para traccin perpendicular y 80 probetas para densidad por
tablero.
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4. MATERIALES Y METODOS
4.1 Materiales
Para cumplir con los objetivos planteados, se utilizaron 2 tableros de partculas para cada
uno de los espesores de 12, 16 y 19 mm con dimensiones nominales de 1.22 m x 2.44 m.
obtenidos al azar del almacn en Texcoco, Edo. de Mxico, de un distribuidor de los tableros
fabricados en el Edo. de Durango. Este tipo de tablero tiene tres capas de distinto grueso de
partculas dispuestas de modo que las capas con las partculas de mayor grueso queden al centro y
las que tienen las partculas ms finas en las caras.
El equipo utilizado para la realizacin de las pruebas fue el siguiente:
- Horno de laboratorio
- Calibrador, vernier y flexmetro
- Balanza con aproximacin al 0.01 g.
- Maquina universal de ensayos mecnicos
- Sierra radial
- Recipientes para pruebas de humectacin
- Prensa para preparacin de probetas de traccin.
Los cortes para cada probeta se realizaron en la planta piloto del Departamento de
Productos Forestales de la Divisin de Ciencias Forestales con la ayuda del personal que labora en
dicha planta. La evaluacin de las propiedades fsicas (densidad normal, contenido de humedad en
equilibrio, absorcin de humedad e hinchamiento en espesor) se realizaron en el Laboratorio de
Anatoma de la Madera de la Divisin de Ciencias Forestales.
La evaluacin de las propiedades mecnicas (flexin esttica y traccin perpendicular a la
superficie) se realizaron en el laboratorio de Ingeniera de la Universidad Autnoma
Metropolitana, unidad Azcapotzalco, con la ayuda del personal tcnico.
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4.2 Mtodos
4.2.1 Dimensiones de los tableros
A cada tablero se le midi el espesor, antes de cortarse, en 12 puntos perimetrales, 4 en
cada lado y 2 en cada extremo. Esta medicin se realiz con un calibrador de espesores.
Posteriormente, con un flexmetro se midi cada uno de sus lados a lo largo y ancho, as como
sus dos diagonales, con el propsito de evaluar su espesor, dimensiones laterales y escuadra.
4.2.2 Obtencin de probetas
Para la distribucin de las probetas de cada tablero se utilizo el esquema de la Figura 1.
Este diseo fue igual para todos los tableros.
+___________________________________________________ L * _____________________ +
100 + 152 + 152 + 152 + 152 + ** + 50 + 50 + 152 + mm
D D F T T
D D
H H
F T T
D D F T T
D D
H H
F T T
H
D D F T T
D D
H H
T T
H
D PD T T
D PD
H H
T T
H
D PD T T
D PD
H H
T T
H
D PD
D PD
H H
F
F
F
F
F
H
D PD
D PD
H H P
D
P
D
P
D
P
D
H
Figura 1. Esquema de distribucin para la obtencin de probetas de ensayo
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donde:
L* = 123, 167 y 174 cm para tableros de 12, 16 y 19 mm
D = Probeta para densidad y contenido de humedad
PD = Perfil de densidad
H = Absorcin de humedad e hinchamiento
F = Flexin esttica (**)
T = Traccin perpendicular al plano
= Sobrante
Las probetas permanecieron en clima normal ( 20 o C y 65 % HR ) hasta peso constante.
4.2.3 Propiedades fsicas y mecnicas
Se realizaron las pruebas fsicas y mecnicas de los tableros que se indican en el Cuadro 3
de acuerdo a las especificaciones de la norma ASTM D 1037 91.
Cuadro 3. Pruebas fsicas y mecnicas de acuerdo a la Norma (ASTM D 1037 - 91)
Propiedad Dimensiones de las probetas Nmero de probeta
Densidad y contenido de
humedad
76 x 152 mm x e 20
Perfil de densidad 76 x 152 mm x e 10
Absorcin de hinchamiento 152 x 152 mm x e 20
Flexin esttica 76 x (24e + 50 mm) x e 10
Traccin perpendicular a la
superficie.
50 x 50 mm x e 20
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4.2.3.1 Determinacin de propiedades fsicas
4.2.3.1.1 Densidad normal del tablero (ASTM D 1037 91)
La densidad normal (Dh) es el coeficiente de la masa (mh) y el volumen de la probeta (vh)
al contenido de humedad en equilibrio que presenta al momento del ensayo. Se expresa en g/cm3.
Dh = mh / vh (g/cm3)
De cada tablero se inspeccionaron 20 probetas especficamente destinadas para la densidad,
con dimensiones de 76 x 152 mm x espesor del tablero. La masa se determin con aproximacin
al 0.01g en una balanza, y el volumen por el mtodo estereomtrico, con flexmetro y vernier. De
esta variable se obtuvo su media, mximo, mnimo, desviacin estndar, as como el anlisis de
varianza entre los diferentes espesores.
4.2.3.1.2 Perfil de densidad
Por las condiciones de fabricacin que se aplican en la formacin de los tableros
aglomerados, se evalu el perfil de densidad de cada tablero, esto respecto a su espesor. Para ello
las probetas correspondientes se fueron cortando en capas superficiales de 2 mm de espesor hasta
llegar al centro. En cada corte se registro su peso y volumen para obtener las correspondientes
densidades de las probetas y as registrar el "perfil" de densidad.
-
18
Los cortes correspondientes se realizaron con el 50 % de las probetas en la cara "A" y el 50
% en la cara "B". En la Figura 2 se muestra cmo se realizaron los cortes en cada probeta.
Figura 2. Cortes sucesivos realizados en las probetas de perfil de densidad
4.2.3.1.3 Determinacin del contenido de humedad en equilibrio (ASTM D 1037 91)
El contenido de humedad (CH) se determino en las mismas probetas utilizadas en la
evaluacin de la densidad normal, aplicando la siguiente formula:
CH = [ ( Pi Po ) / Po ] * 100
donde:
CH = Contenido de humedad
Pi = Peso inicial
Po = Peso final o anhidro
Para obtener el peso anhidro (Po), las probetas se colocaron en un horno a 103 2 o C hasta obtener peso constante.
-
19
4.2.3.1.4 Absorcin de humedad (ASTM D 1037 91)
La absorcin de humedad se evalu en perodos de 2 horas y 24 horas de inmersin. Para
ello, las probetas de 152 x 152 mm de rea se pesaron inicialmente a las condiciones normales de
equilibrio (Pi), posteriormente, se introdujeron en agua durante los dos perodos indicados, al
trmino de cada uno se volvieron a pesar para as registrar su peso final (Pf), aplicando
posteriormente la frmula:
A=[(Pf-Pi)/Pi]*100 (%)
donde:
A = Absorcin de humedad, en % del peso inicial
Pf = Peso final en gramos
Pi = Peso inicial en gramos
4.2.3.1.5 Hinchamiento en espesor (ASTM D 1037 91)
Por otro lado, el hinchamiento corresponde a la diferencia entre el espesor de la probeta
hmeda (Ef) y el espesor de la probeta climatizada o inicial (Ei) en relacin al espesor de la
probeta climatizada. Se expresa como % del espesor inicial aplicando la formula:
= [(Ef-Ei)/Ei]*100 (%)
donde:
= Hinchamiento en espesor, en % Ef = Espesor final, al 0.01 mm
Ei = Espesor inicial, al 0.01 mm
-
20
Con un calibrador se realizaron las mediciones en espesor para evaluar el hinchamiento
despus de 2 y 24 horas de inmersin, como se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Medicin del espesor de las probetas con el calibrador
4.2.3.2 Determinacin de propiedades mecnicas
4.2.3.2.1 Ensayo de flexin esttica (ASTM D 1037 91)
Se tomaron 10 probetas de 76 x (24 e + 50 mm) x e, para el ensayo de flexin esttica. Al
variar el espesor del tablero cambi la longitud de la probeta como lo indica la norma ASTM D
1037 91, siendo por lo tanto probetas de 338, 434 y 506 mm de longitud para los tableros de 12,
16 y 19 mm respectivamente. As mismo, la separacin entre apoyos (Ld) al momento de realizar
el ensayo, fue de 288, 384, 456 mm respectivamente para cada espesor.
Se ajust la distancia Ld entre los soportes, situndose la probeta sobre los soportes, de
manera que el eje transversal de la probeta y el eje del cabezal de carga estuvieran en el mismo
plano. Se aplic la carga a una velocidad constante de 6 mm/min Para el tablero de 12 mm; 8
mm/min para los de 16 y 9 mm/min para los tableros de 19 mm.
-
21
De las 10 probetas por tablero ensayadas, la mitad de ellas se ensayaron por cara A del
tablero y la otra mitad por cara B. As tambin como se indico en la Figura 1, la mitad de las
probetas se obtuvieron con un eje mayor en direccin del eje mayor del tablero y la otra mitad en
sentido perpendicular.
El ensayo de esta propiedad consisti en la aplicacin de una carga a una probeta que
ubicada sobre dos apoyos, se oriento de tal forma que los planos del tablero, caras, quedaron
perpendiculares a la fuerza recibida. Esta posicin se ilustra en la Figura 4.
Figura 4. Esquema de ensayo de flexin esttica
Se registr la carga mxima, grfica cargadeformacin, carga al lmite de
proporcionalidad y deformacin hasta el lmite de proporcionalidad; con ello se calcul la
resistencia y rigidez a la flexin esttica segn las siguientes formulas:
ELP = (3/2) [ ( PLP * Ld) / ( a*e 2) ] Kg/cm2
MOR = (3/2) [ ( P max * Ld) / ( a*e 2) ] Kg/cm2
MOE = ( PLP * Ld3 ) / (4 a*e 3* f) ] Kg/cm2
-
22
donde:
ELP = Esfuerzo al lmite de proporcionalidad
MOR = Mdulo de ruptura
MOE = Mdulo de elasticidad
PLP = Carga al lmite de proporcionalidad
P max = Carga mxima al producirse la ruptura
Ld = Distancia entre soportes
a = Ancho de la probeta
e = Espesor de la probeta
f = Flecha de deformacin al lmite de proporcionalidad
4.2.3.2.2 Ensayo de traccin perpendicular al plano (ASTM D 1037 - 91)
La traccin perpendicular al plano (ET) del tablero es el cociente entre la carga mxima
soportada (Pmax) y la superficie de la probeta (A).
ET = (Pmx) / A (Kg/cm2)
donde:
ET = Esfuerzo mximo a traccin perpendicular, en kg/cm2
Pmx = Carga mxima soportada a traccin por la probeta, en kg
A = Area de la probeta, en cm2
-
23
Las probetas fueron fijadas a tacos de madera siendo las superficies iguales como se
muestra en la Figura 5.
Figura 5. Esquema de las probetas unidas a tacos de madera para el ensayo de traccin
Las probetas unidas a los tacos fueron ubicadas en las mordazas de la maquina universal
de ensayos (Figura 6). La carga se aplic a una velocidad de 2.8 mm/min.
Figura 6. Esquema del ensayo de traccin
perpendicular
La resistencia de la probeta se registr al romperse sta en un plano paralelo a las caras.
Las fuerzas aplicadas a las probetas fueron de igual magnitud, por lo que el mayor esfuerzo se
produce en el alma, por esta razn la ruptura se produce en el centro. Este ensayo es un indicador
de la calidad de la unin entre las partculas.
Cabe aclarar que los valores de las propiedades ensayadas se compararon, como referencia,
con la Norma DIN 68761 citadas por FAO (1968) y Poblete (1979, 1989) y las especificaciones
que maneja REXCEL (1999).
-
24
-
25
5. RESULTADOS Y DISCUSION
5.1 Dimensiones de los tableros
De cada tablero se determinaron mediciones en espesor, dimensiones laterales y escuadra,
datos que se presentan en los Cuadros 4 y 5.
Cuadro 4. Espesor en tableros de 12, 16 y 19 mm Tablero tipo Media
(mm)
Mximo
(mm)
Mnimo
(mm)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 12.147 12.350 12.000 0.1015 0.0595
16 mm 16.046 16.500 15.900 0.0715 0.0040
19 mm 18.966 19.050 18.900 0.0610 0.0025
De acuerdo con las especificaciones del producto terminado, segn REXCEL (1999),
los valores admitidos en cuanto a la variacin de espesor para tableros de 12 mm es de 11.8 a
12.2 mm, en tableros de 16 mm la variacin de espesor debe ser de 15.8 a 16.2 mm y para tableros
de 19 mm de 18.8 a 19.2 mm, lo cual indica que admiten una tolerancia en espesor de 0.2 mm.
Los valores obtenidos en los tableros de 16 y 19 mm se encuentran dentro de la tolerancia
especificada excepto los de 12 mm; los cuales rebasan el mximo de 12.2 mm. En la Figura 7 se
ilustra el valor promedio de espesores por tablero.
-
26
Figura 7. Espesor promedio de 12, 16 y 19 mm
En dimensiones en largo del tablero se admite una tolerancia de 2440 2 mm y en ancho
1220 2 mm. Los valores obtenidos en los tableros evaluados no se encuentran dentro de las
tolerancias especificadas por REXCEL , como se presentan en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Dimensin en tableros de 12, 16 y 19 mm Tablero tipo Longitud Ancho Diagonal real Diagonal nominal
12 a 244.90 122.60 273.85 273.873
12 b 244.85 123.00 273.85 274.008
16 a 244.90 123.05 274.10 274.075
16 b 244.90 123.05 273.90 274.075
19 a 244.95 116.30 270.80 271.157
19 b 244.95 118.05 271.90 271.911
El hecho de que un tablero no se encuentre dentro de los rangos de tolerancia en largo y
ancho, implica problemas en su uso, ya que al no cumplir con las dimensiones deseadas se tienen
que hacer cortes adicionales o desperdiciar material por no dar la dimensin deseada.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
12mm 16mm 19mm
TABLERO
ESPE
SOR
(mm
)
-
27
El promedio de las dimensiones en largo y ancho entre los tableros se encuentra en un
rango de valores de 2448.1 a 2450.0 mm y de 1171.1 a 1231.0 mm respectivamente, los cuales se
encuentran fuera de la tolerancia especificada por REXCEL . Este descuadre de los tableros se
debe principalmente a la precisin que se tiene al momento de su dimensionado.
En cuanto a la escuadra de los tableros, REXCEL admite un descuadre mximo de 5.0
%. Para ello la diagonal entre esquinas en tableros de 1.22 x 2.44 m, debern medir 2.72 m, en los
tableros se obtuvieron los indicados en el Cuadro 5, los cuales se encuentran fuera del rango
especificado.
5.2 Propiedades fsicas
5.2.1 Densidad normal
Dada la alta correlacin existente entre la densidad de la madera usada y la densidad del
tablero producido, se reportan las densidades obtenidas de los tableros de 12, 16 y 19 mm, en el
Cuadro 6.
Cuadro 6. Densidad normal (ASTM D 1037-91) Tablero tipo Media
(g/cm3)
Mximo
(g/cm3)
Mnimo
(g/cm3)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 0.7978 0.8243 0.7780 0.0122 0.0157
16 mm 0.7516 0.7950 0.7280 0.0186 0.0248
19 mm 0.7485 0.7703 0.7159 0.0135 0.0181
Los resultados de este anlisis, determinaron que los tableros de 12 mm tuvieron una
densidad promedio de 0.7978 g/cm3, mientras que en tableros de 16 y 19 mm se registraron
densidades promedio de 0.7516 g/cm3 y 0.7485 g/cm3 respectivamente.
En base a la densidad promedio que presentan este tipo de tableros se clasifican en tableros
de densidad media, ya que se encuentran dentro del rango especificado por FAO (1959) y
Flamand (1961) de 0.40 - 0.80 g/cm3.
-
28
Los tres tipos de tableros mostraron ligeras diferencias por lo que, para probar si estas
diferencias son estadsticamente significativas, se realizo un anlisis de varianza. la que se
presenta en el Cuadro 7.
Cuadro 7. Anlisis de varianza para la densidad en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 0.0608653 0.0304326 73.54 0.0001
Error 117 0.0484193 0.0004138
Total 119 0.1092846
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
El anlisis de varianza al que se sometieron estos ensayos mostr que existen diferencias
significativas entre los tableros de 12, 16 y 19 mm. Debido a que [ PR>F]< = 0.0001 presenta un valor menor a = 0.05. Para saber cuales tableros difieren entre s, se realizo la prueba de comparaciones mltiples mediante el mtodo de Tukey's. Los resultados se presentan en el
Cuadro 8.
Cuadro 8. Prueba de Tukey's para densidad en tableros de 12, 16 y 19 mm. Tratamiento Media Agrupacin
12 0.797841 A
16 0.751628 B
19 0.748645 B
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
La densidad en los tableros de 16 mm y 19 mm presentaron similitudes cuyos valores
promedios son de 0.751628 g/cm3 y 0.748645 g/cm3 respectivamente, mientras que el tablero de
12 mm, presento diferencias estadsticamente significativas con los tableros de 16 y 19 mm, con
un valor promedio de 0.797841 g/cm3.
-
29
En investigaciones realizadas anteriormente, Xu y Suchsland (1998) obtuvo valores de
densidad promedio de 0.43 a 0.51 g/cm3 a un 7 % de contenido de humedad. Los resultados
obtenidos en esta investigacin se encuentran en un rango superior a estos valores, pero se
contemplan entre los valores especificados por FAO (1959) para tableros de densidad media que
van de 0.40 a 0.80 g/cm3.
Los valores de densidad que especifica la Norma DIN 68761 segn FAO (1968), se
encuentran en un rango de 0.450 a 0.750 g/cm3. Los valores obtenidos en el estudio se encuentran
fuera de los rangos especificados por esta norma, excepto los de 19 mm.
Una causa de la variacin de densidad de los tableros depende principalmente a la cantidad
de material que se le va asignando durante el proceso de fabricacin y a las variaciones al
contenido de humedad, tanto de las partculas que entran en la encoladora como al contenido de
humedad en equilibrio del tablero, por lo que la densidad del tablero va a estar influenciada por el
contenido de humedad del mismo. En este caso, por el contenido de humedad que mostraron los
tableros de 12 mm (ver Cuadro 10). Se considera que la mayor densidad de los tableros de 12 mm
se debi a que presentaron una mayor cantidad de partculas por superficie, toda vez que su
contenido de humedad fue el ms bajo (7.77 % C. H.)
5.2.2 Perfil de densidad
Como se menciona en el mtodo, la determinacin de la densidad en diferentes zonas del
espesor del tablero se llev a cabo gradualmente. Los resultados de estas determinaciones se
presentan en el Cuadro 9 y en las Figuras 8, 9 y 10.
Cuadro 9. Valores promedios de las capas de los tableros de 12, 16 y 19 mm.
Tipo tablero Capa externa (g/cm3) Capa media (g/cm3) Capa interna (g/cm3)
12 a 1.1500 0.7100 0.5300
12 b 1.1200 0.7400 0.5700
16 a 1.0500 0.8100 0.5000
16 b 0.9800 0.8600 0.5000
19 a 0.9003 1.186 0.748 0.3985
19 b 0.6214 1.1972 0.84379 0.5709
-
30
Las curvas presentadas en la Figuras 8 y 9 presentan la variacin de la densidad en el
espesor de los tableros. Se observ que las zonas de mayor densidad corresponden en la superficie
del tablero, posteriormente se produce una reduccin de este valor hasta llegar al centro del
tablero.
En la Figura 10 la tendencia que sigue la curva indica una zona externa de baja densidad.
La densidad alcanza su nivel mximo a dos milmetros de la superficie y comienza a descender
en forma similar en ambos tipos de tableros. En ambos la densidad continua disminuyendo hasta
llegar al centro del tablero. Lo anterior permiti comprobar que los tableros del mismo espesor
tienen una compactacin similar y entre los diferentes espesores una compactacin ms irregular.
El perfil de densidad o gradiente de densidad depende principalmente de la configuracin
de las partculas, la distribucin de la humedad, velocidad de sierre y la temperatura de la prensa,
reactividad del adhesivo y la resistencia a la compresin de la partcula (Poblete, 1989).
El gradiente de densidad de los tableros de partculas formados mediante prensado caliente,
surge de la influencia de la temperatura y la humedad sobre el esfuerzo de compresin de la
madera en sentido perpendicular, adems la elevada temperatura de prensado usada para acelerar
la polimerizacin del adhesivo en el tablero, reduce drsticamente la resistencia de la madera a la
compresin, efecto que es aumentado por la humedad con que normalmente entra la estera a la
prensa.
El efecto combinado de la temperatura y la humedad reduce la resistencia a la compresin
de las partculas y debido a que durante la fabricacin no se distribuyen homogneamente,
provocan un gradiente de densidad. Por este motivo, si se logra una distribucin homognea de la
humedad y una aplicacin homognea de la temperatura, el perfil de densidad sera parejo y no
existiran diferencias entre las capas del tablero, (Poblete, 1979).
Por otro lado, el contenido de humedad de las partculas tiene una influencia importante
sobre el perfil de densidad. El agua que est presente en la estera es el medio por el cual se reduce
la resistencia a la compresin de las partculas y esteras con contenidos de humedad homogneos,
dan como resultados perfiles de densidad menos pronunciados, y debido a que el vapor fluye desde
-
31
las capas externas hacia el interior, transporta energa calrica hacia el centro del tablero. De esta
forma el contenido de humedad determina la plastificacin de la madera y el fraguado del
adhesivo. La densidad en las capas externas pueden alcanzar valores superiores a 1000 Kg/m3
mientras que en el centro de la capa desciende a menos de 590 Kg/m3 (Poblete, 1979).
Los perfiles obtenidos de densidad en los tableros estudiados se ajustan a la tendencia
indicada, aunque su variacin entre la zona externa y la interna da valores promedios de 0.585
g/cm3, 0.515 g/cm3 y 0.626 g/cm3 para tableros de 12,16 y 19 mm.
-
32
Figura 8. Perfil de densidad en tableros de 12 mmm
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 12 mm(a)
00.20.40.60.8
11.21.4
Ext. Med. Cent. Med. Ext.CAPA
DEN
SID
AD
(g/c
m3)
Densidad/capa
Densidad media
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 12 mm(b)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Ext. Med. Cent. Med. Ext.
CAPA
DEN
SID
AD
(g/c
m3)
Densidad/capa
Densidad media
-
33
Figura 9. Perfil de densidad en tableros de 16 mm
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 16mm (a)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Ext. Med. Cent. Med. Ext.
CAPA
DEN
SID
AD
(g/c
m3)
Densidad/capa
Densidad media
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 16mm (b)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Ext. Med. Cent. Med. Ext.CAPA
DEN
SID
AD
(g/c
m3)
Densidad/capa
Densidad media
-
34
Figura 10. Perfil de densidad en tableros de 19 mm.
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 19mm (a)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Ext. Med. Med. Cent. Med. Med. Ext.CAPA
DEN
SID
AD
g/c
m3
Densidad/capa
Densidad media
PERFIL DE DENSIDAD DEL TABLERO DE 19 mm (b)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Ext. Med. Med. Cent. Med. Med. Ext.CAPA
DEN
SID
AD
(g/c
m3)
Densidad/capa
Densidad media
-
35
5.2.3 Contenido de humedad en equilibrio
El contenido de humedad que presentaron los tableros al momento de realizar los ensayos
y evaluar sus propiedades, se presenta en el Cuadro 10.
Cuadro 10. Contenido de humedad en equilibrio en tableros de 12, 16 y 19 mm (ASTM D 1037-91).
Tablero tipo Media
(%)
Mximo
(%)
Mnimo
(%)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 7.769 9.866 5.899 1.1375 0.1457
16 mm 8.751 9.575 8.181 0.1444 0.0160
19 mm 8.127 8.994 7.737 0.4366 0.0221
Al comparar el contenido de humedad en equilibrio en los tableros de 12, 16 y 19 mm, se
observa que los valores medios oscilan de 7.769 a 8.751 % de contenido de humedad entre los tres
espesores. Debido a que estos tableros mostraron valores diferentes en el contenido de humedad en
equilibrio se realiz un anlisis de varianza para conocer estadsticamente las similitudes que
presentan estos tableros, mostrndose en el Cuadro 11.
Cuadro 11. Anlisis de varianza para contenido de humedad en equilibrio en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 3.426256 1.713128 1.35 0.2641
Error 117 148. 8167 1.271938
Total 119 152.24301
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
El anlisis de varianza realizado para determinar si existen diferencias significativas entre
los tableros revel que los valores de contenido de humedad en equilibrio de los tableros son
estadsticamente iguales, debido a que [ PR>F]< = 0.2641 presenta un valor mayor a = 0.05. Esto nos permite asegurar que al momento de ensayar las probetas estas se encontraban en
equivalentes condiciones de climatizado; siendo el contenido de humedad uno de los principales
factores que influyen en las propiedades de los tableros.
-
36
Comparativamente los valores promedios de contenido de humedad en equilibrio que
obtuvo Xu y Suchsland (1998) fueron de 7 a 10 % en tablero de partculas, y los valores obtenidos
de contenido de humedad en este estudio tambin se encuentran dentro de los rangos
especificados, tanto por la Norma DIN 68761, que seala valores de contenido de humedad en
equilibrio que oscilan en un 9 % 3 %, como por el Centro Tcnico de la Madera en Pars
Francia citada por FAO (1968) que considera un contenido de humedad en equilibrio para los
tableros de partculas del 7 al 12 %.
Las altas temperaturas que normalmente se emplean en el secado de los tableros de
partculas son las responsables de reducir su higroscopicidad, por esta razn las temperaturas para
el secado de tableros para exteriores debe ser mayor que las utilizadas para interiores, a diferencia
de aquellas temperaturas que se utilizan en la madera slida. (Suchslad, 1973).
5.2.4 Absorcin de humedad
En los Cuadros 12 y 13 se representan los resultados obtenidos de absorcin de agua, a las
2 y 24 horas, los valores se expresan en % del peso inicial.
Cuadro 12. Absorcin de humedad a 2 h en tableros de 12, 16 y 19 mm (ASTM D 1037-91).
Tablero tipo Media
(%)
Mximo
(%)
Mnimo
(%)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 51.985 59.133 35.053 4.116 0.079
16 mm 55.049 63.912 45.562 3.131 0.056
19 mm 59.337 75.709 50.672 5.039 0.084
Cuadro 13. Absorcin de humedad a 24 h en tableros de 12, 16 y 19 mm (ASTM D 1037-91).
Tablero tipo Media
(%)
Mximo
(%)
Mnimo
(%)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 67.540 73.840 57.040 5.173 0.077
16 mm 72.200 79.547 63.341 4.595 0.063
19 mm 74.429 89.261 67.603 4.847 0.065
-
37
Para determinar esta propiedad solamente se utilizaron probetas de un solo tablero para
cada espesor, debido a que las probetas de los otros tableros presentaron problemas durante la
inmersin en agua a 2 y 24 horas.
La absorcin de humedad a 2 y 24 horas son relativamente iguales entre tableros. Para
inferir si los valores presentados en los Cuadros 12 y 13 son estadsticamente diferentes o
similares, se realiz un anlisis de varianza entre los diferentes tableros presentndose en los
Cuadros 14 y 15.
. Cuadro 14. Anlisis de varianza para la absorcin de humedad a 2 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 545.57464 272.78732 15.69 0.0001
Error 57 990. 84085 17.383173
Total 59 1536.4155
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
Cuadro 15. Anlisis de varianza para la absorcin de humedad a 24 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 494.42506 247.21253 10.390 0.0001
Error 57 1356.0966 23.791169
Total 59 1850. 521
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
El anlisis de varianza al que se sometieron los ensayos de absorcin, revel que s existen
diferencias estadsticamente significativa entre los espesores de 12, 16 y 19 mm a 2 y 24 horas de
absorcin, esto se deduce por que [PR>F]< = 0.0001 present un valor menor a = 0.05. Para saber cuales tableros difieren entre s se realiz la prueba de comparaciones mltiples con el
mtodo de Tukey's, probndose que existan diferencias significativas entre los tableros. Los
resultados se presentan en el Cuadro 16.
-
38
Cuadro 16. prueba de Tukey's para absorcin de humedad a 2 y 24 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Absorcin de humedad a 2 horas Absorcin de humedad a 24 horas
Tratamiento Media Agrupacin Tratamiento Media Agrupacin
12 51.985 A 12 67.539 B
16 55.049 A 16 72.200 A
19 59.337 B 19 74.429 A
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
La absorcin de humedad a 2 horas en los tableros de 12 y 16 mm fueron similares y son
estadsticamente diferentes con la absorcin que present el tablero de 19 mm, mientras que la
absorcin a 24 horas fue igual para los tableros de 16 y 19 mm y estadsticamente diferente para
los tableros de 12 mm. Con este anlisis se pudo observar que entre mayor sea el espesor de un
tablero hay una tendencia a ser absorbente. Esta situacin puede estar correlacionada con su
densidad, pues como se observ en el Cuadro 6, el tablero de mayor densidad fue el ms delgado,
esto significa que es ms compacto y, por lo tanto, menos permeable. Por el contrario, el tablero de
mayor espesor (19 mm) fue el menos denso y fue el de mayor absorcin, indicativo de que es un
tablero ms poroso.
5.2.5 Hinchamiento en espesor
El ensayo de hinchamiento, realizado de acuerdo con ASTM D 1037-91, se llev a cabo
con las probetas utilizadas para la absorcin de humedad a 2 y 24 horas. Los promedios por tipo
de tablero se presentan en los Cuadros 17 y 18.
Cuadro 17. Hinchamiento en espesor en % a 2 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm (ASTM D 1037-91).
Tablero tipo Media
(%)
Mximo
(%)
Mnimo
(%)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm (a) 11.441 13.807 7.469 1.562 0.137
16 mm (b) 13.658 15.361 11.247 1.169 0.084
19 mm (a) 16.755 17.502 15.520 1.623 0.048
-
39
La Norma DIN 68761, segn Poblete (1979), en su parte 1, plantea los requisitos mnimos
que deben cumplir los tableros de partculas para interiores encolados con urea formaldehdo.
Entre estas exigencias se estipula el valor de hinchamiento mximo de 8.0 % a las dos horas de
inmersin en agua. Como se observa en el Cuadro 17 los valores obtenidos sobrepasan los lmites
de la norma. Los valores obtenidos por el mismo autor en hinchamientos promedios a 2 h (12.79
%) y a 24 h (16.75 %) tambin rebasaron la norma y son similares con los de este estudio slo para
2 h de exposicin.
La determinacin de hinchamiento a las 24 horas es un ensayo que normalmente no se
realiza con tableros encolados con urea formaldehdo. La Norma DIN 68761 no considera un
mximo para estas condiciones. Sin embargo, resulta interesante conocer el comportamiento de los
tableros a 24 horas en agua, stos resultados se presentan en el Cuadro 18.
Cuadro 18. Hinchamiento en espesor a 24 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm (ASTM D 1037-91).
Tablero tipo Media Mximo Mnimo Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 22.139 26.050 17.839 2.184 0.0984
16 mm 23.22 26.024 21.250 1.409 0.0603
19 mm 24.09 25.661 22.105 1.115 0.0462
La variacin mayor de hinchamiento en espesor se present en el tablero de 12 mm con un
mximo de 26.050 %, y un mnimo de 17.83 % de absorcin.
Debido a la diferencias que presentaron los tableros a 2 y 24 horas en hinchamiento en
espesor, se realiz un anlisis de varianza, presentado en los Cuadros 19 y 20.
Cuadro 19. Anlisis de varianza para hinchamiento en espesor a 2 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 569.58150 284.7907 164.67 0.0001
Error 117 202.34183 1.729417
Total 119 771.92333
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
-
40
Cuadro 20. Anlisis de varianza para hinchamiento en espesor a 24 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 77.23916 38.6195 12.01 0.0001
Error 117 376.1310 3.21479
Total 119 453.3701
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
La diferencia en el hinchamiento en espesor que presentan los tableros de 12, 16 y 19 mm
fue muy significativa, como se puede observar en el Cuadro 19 y 20 [ PR>F]< = 0.0001 presenta un valor menor a = 0.05 para las 2 y 24 horas de absorcin en agua, lo cual indica la diferencia que hay entre tratamientos. Debido a estas diferencias presentadas se aplic la prueba de
Tukey's para identificar entre cules tratamientos se manifest sa diferencia. El resultado se
presenta en el Cuadro 21.
Cuadro 21. Prueba de Tukey's para hinchamiento en espesor a 2 y 24 horas en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Hinchamiento en espesor a 2 horas Hinchamiento en espesor a 24 horas
Tratamiento Media Agrupacin Tratamiento Media Agrupacin
12 11.4437 A 12 22.1374 A
16 13.6595 B 16 23.2315 B
19 16.7560 C 19 24.0983 B
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
El anlisis de esta prueba al cual se sometieron todos los valores de los ensayos demostr
que la diferencia de resultados del hinchamiento en espesor obtenidos entre los espesores de 12,
16 y 19 mm a 2 horas fue estadsticamente significativa. En el hinchamiento en espesor a 24 horas
se present una similitud en los tableros de 16 y 19 mm y una diferencia con el tablero de 12 mm.
Lo anterior indica que el material con menor capacidad de absorcin influye positivamente sobre
el hinchamiento.
Cabe sealar adems, que el coeficiente de esbeltez de las partculas tambin afecta esta
propiedad. As como al emplear virutas ms cortas y gruesas, el hinchamiento tiende a ser mayor,
por lo que resulta probable que al mejorar el coeficiente de esbeltez de las partculas utilizadas,
mejore la propiedad (Torres y Peredo, 1991).
-
41
En cuanto a la influencia del adhesivo sobre sta propiedad al aumentar el factor encolado
disminuye el hinchamiento. Por lo que el anlisis de esta propiedad fsica resulta ser un importante
indicador de las condiciones futuras de uso de los tableros de partculas (Poblete, 1985).
Hay dos posibles razones para el incremento del hinchamiento en espesor; el uso de
grandes partculas en el centro, el cual facilita la penetracin del agua lquida y la variacin de
especies en el proceso. El uso de grandes partculas provoca a que haya mayor cantidad de
espacios vacos, entre mayor sea el tamao de las partculas utilizadas para la fabricacin de los
tableros, ya que durante el prensado no se logra la misma compactacin en el centro del tablero
como en las caras externas y a la variacin de especies debido a que stas presentan diferentes
propiedades fsicas como la densidad, propiedad que influye a que una madera tenga mayor o
menor capacidad de absorcin (Xu y Suchsland, 1998).
En este estudio se observ que el hinchamiento guarda correlacin con el grado de
absorcin de agua y, a su vez con el espesor, es decir, a mayor espesor mayor absorcin y como
resultado mayor hinchamiento en espesor.
5.3 Propiedades mecnicas
5.3.1 Flexin esttica
Los valores al esfuerzo al limite de proporcionalidad (ELP), mdulo de ruptura (MOR) y
mdulo de elasticidad (MOE) de los tableros evaluados, se presentan en los Cuadros 22, 23 y 24.
Cuadro 22. Esfuerzo al lmite de proporcionalidad en flexin esttica (ASTM D 1037 - 91) Tablero tipo Media
(Kg/cm2)
Mximo
(Kg/cm2)
Mnimo
(Kg/cm2)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 195.62 233.76 166.737 21.793 0.1108
16 mm 158.58 211.85 132.954 22.667 0.1320
19 mm 172.24 258.373 135.338 39.309 0.216
-
42
De acuerdo a las medias obtenidas, el tablero que presenta un mayor esfuerzo al limite de
proporcionalidad son los tableros de 12 mm con un valor promedio de 195.62 kg/cm2,
posteriormente siguen los tableros de 19 y 16 mm con valores promedios de 158.58 y 172.24
kg/cm2 respectivamente.
Cuadro 23. Mdulo de ruptura en flexin esttica (ASTM D 1037 - 91) Tablero tipo Media
(Kg/cm2)
Mximo
(Kg/cm2)
Mnimo
(Kg/cm2)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 220.194 282.467 193.556 33.824 0.141
16 mm 171.612 233.762 138.796 26.66 0.0501
19 mm 257.511 307.587 221.462 34.198 0.126
En el mdulo de ruptura el tablero que presenta mayor grado en esta propiedad es el tablero
de 19 mm con un valor de 257.511 kg/cm2, continuando el tablero de 12 mm con 220.19 4 kg/cm2
y finalmente presentando un mdulo de ruptura menor el tablero de 16 mm con un valor de 171.61
Kg/cm2.
El mdulo de ruptura (MOR) es la propiedad ms ampliamente evaluada en pruebas de
flexin esttica en tableros de partculas, ya que sta determina la aplicabilidad de los tableros
como componentes estructurales (Kelly 1977).
Los resultados de esta propiedad mecnica superan en todos los tratamientos la exigencia
de la Norma DIN (163.2 kg/cm2), as como los valores de las especificaciones para tableros de
partculas de producto terminado segn REXCEL (173.4 kg/cm2) para tableros de 12 mm ,
(158.6 k/cm2) para tableros de 16 mm, y (153 kg/cm2) para tableros de 19 mm.
Se considera que entre los parmetros que ms influyen en el MOR se encuentra la
densidad del tablero y el esfuerzo de compresin. Por lo que hay un incremento en el MOR con el
aumento de la densidad del tablero, es decir conforme el esfuerzo de compresin aumenta, el
MOR aumenta, cuando se parte de una materia prima de densidad constante (Kelly, 1977).
-
43
Cuadro 24. Mdulo de elasticidad en flexin esttica (ASTM D 1037 - 91) Tablero tipo Media
(Kg/cm2)
Mximo
(Kg/cm2)
Mnimo
(Kg/cm2)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 48947.2685 58326.711 39386.690 6583.5202 0.134
16 mm 39356.891 52703.562 33455.757 5718.3215 0.139
19 mm 60937.637 83917.906 47057.358 12622.634 0.206
De manera similar al MOR, el MOE muestra que el tablero de 19 mm obtuvo valores ms
altos, siguiendo el tablero de 12 mm y con un valor ms bajo el tablero de 16 mm.
Para poder comparar adecuadamente las diferencias o similitudes entre tableros en flexin
esttica (ELP, MOR y MOE) se realiz un anlisis de varianza, presentando los resultados en los
Cuadros 25, 26 y 27.
Cuadro 25. Anlisis de varianza para esfuerzo al lmite de proporcionalidad en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 m.
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 14036.219444 7018.09722 5.47 0.0067
Error 57 73079.19847 1282.09120
Total 59 87115.39292
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05 Cuadro 26. Anlisis de varianza para mdulo de ruptura en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 mm.
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 74209.16664 37104.58332 24.36 0.0001
Error 57 86805.85294 1522.90970
Total 59 161015.01958
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05 Cuadro 27. Anlisis de varianza para mdulo de elasticidad en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 mm.
FV GL SC CM FC Pr > F
Tratamiento 2 4676484118 2338242059 22.81 0.0001
Error 57 5844195919 102529753
Total 59 10520680037
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F ] < . En este caso = 0.05
-
44
A travs de estos anlisis se pudo comprobar que existen diferencias estadsticamente
significativas entre los tableros estudiados en cuanto al ELP, MOR y MOE, ya que el [ PR>F]< = 0.0067 presenta un valor menor a = 0.05 en el ELP, y para el MOR y MOE de la misma manera el [ PR>F]< = 0.0001 presenta un valor menor a = 0.05. Para saber cules de estos tableros difieren entre s, se realiz una prueba de comparaciones mltiples mediante la prueba de Tukeys.
Los resultados se presentan en los Cuadros 28, 29 y 30.
Cuadro 28. Prueba de Tukeys para esfuerzo al lmite de proporcionalidad en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Tratamiento Media Agrupacin
12 195.63 A
16 158.58 B
19 172.25 A
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
Cuadro 29. Prueba de Tukeys para mdulo de ruptura en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Tratamiento Media Agrupacin
12 220.19 A
16 171.61 B
19 257.51 C
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
Cuadro 30. Prueba de Tukeys para mdulo de elasticidad en flexin esttica en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Tratamiento Media Agrupacin
12 48947 A
16 39357 B
19 60938 C
Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
En el ELP los tableros de 12 y 19 mm mostraron estadsticamente similitudes y diferencias
estadsticamente significativas con el tablero de 16 mm. En el MOR, los tableros mostraron una
diferencia estadsticamente significativa entre los tres espesores.
-
45
El tablero de 12 mm present un MOR y MOE mayor al tablero de 16 mm lo que pudo
deberse a que el primero present una densidad mayor (ver Cuadro 6), ya que esta propiedad
influye directamente en la resistencia del tablero, as como el contenido de humedad al momento
del ensayo. En este caso, los tableros de 16 mm presentaron un contenido de humedad mayor a los
tableros de 12 mm (ver Cuadro 10).
En las Figuras 11, 12 y 13 se presentan los valores promedios de flexin esttica en (ELP,
MOR y MOE), donde se puede apreciar las diferencias que se presentan en los diferentes tableros.
Figura 11. Flexin esttica (ELP) en tableros de 12, 16 y 19 mm
0
50
100
150
200
250
12mm 16mm 19mm
TABLERO
ELP(
kg/c
m2)
-
46
Figura 12. Flexin esttica (MOR) en tableros de 12, 16 y 19 mm
Figura 13. Flexin esttica (MOE) en tableros de 12, 16 y 19 mm
0
50
100
150
200
250
300
12mm 16mm 19mm
TABLERO
MO
R (k
g/cm
2)
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
12mm 16mm 19mm
TABLERO
MO
E (k
g/cm
2)
-
47
5.3.2 Traccin perpendicular al plano
En el Cuadro 31 se presentan los valores de la resistencia a la traccin perpendicular
(MOR) de los tableros de 12, 16 y 19 mm.
Cuadro 31. Valores representativos del MOR en traccin perpendicular al plano segn (ASTM 1037 91)
Tablero tipo Media
(Kg/cm2)
Mxima
(Kg/cm2)
Mnima
(Kg/cm2)
Desviacin
estndar
Coeficiente de
variacin
12 mm 3.541 5.200 2.104 0.753 0.2087
16 mm 4.450 6.106 3.000 0.810 0.1820
19 mm 4.838 6.805 4.134 0.866 0.1804
Esta propiedad mecnica es el parmetro que mejor representa la calidad de las uniones
entre las partculas de la zona central del tablero. Durante este ensayo de traccin se aplican
fuerzas iguales y contrarias, por las que las mximas tensiones se verifican en el centro del tablero.
Dado que esta propiedad mecnica depende de la densidad del tablero, especialmente de la
densidad de la zona central, al producir un panel con un gradiente de densidad menos pronunciada,
se obtiene un incremento de la resistencia (Poblete, 1989).
Los resultados obtenidos por Poblete (1989), en traccin perpendicular al plano para
tableros de 19 mm estuvieron en un rango de 5.72 a 7.61 k/cm2, los cuales tambin superan los
valores de la norma en todos los tratamientos a la exigencia mnima expuesta por la Norma DIN
68761 (3.64 kg/cm2).
Durante el ensayo las probetas fallaron en el plano neutro o medio del tablero al someterse
al esfuerzo de traccin, solamente en 2 probetas del tablero de 12 mm se present la falla a la
altura de una de las capas externas, dejando aproximadamente dos milmetros de partculas
adheridas al taco de soporte.
-
48
Considerando que todas las probetas de los tres espesores se probaron en una misma etapa
que las condiciones del ensayo y velocidad de aplicacin de la carga y condiciones de climatizado,
se deduce que la causa de la diferencia del esfuerzo mximo a traccin perpendicular, es el espesor
y el tiempo de prensado. El tipo de falla que se present en las dos probetas, se debe posiblemente
a los diferentes niveles de densidad que presenta el tablero.
Con los datos de los resultados presentados en el Cuadro 31 se realiz un anlisis de
varianza, para inferir si la diferencia de valores entre tableros de los diferentes espesores era
estadsticamente significativa. Este se presenta en el Cuadro 32.
Cuadro 32. Anlisis de varianza para esfuerzo mximo a traccin perpendicular en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Fv GL SC CM Fcal PR > F
Tratamiento 2 35.51195 17.7559 21.15 0.0001
Error 117 98.20139 0.83932
Total 119 133.7133
Hay diferencias entre tratamientos si [ Pr > F] < . En este caso = 0.05
El MOR para el esfuerzo mximo a traccin perpendicular que presentan los tableros de
12, 16 y 19 mm es estadsticamente variable, ya que el [ PR>F]< = 0.0001 presenta un valor menor a = 0.05, por lo que se opt realizar la prueba de comparaciones mltiples, misma que se presenta en el Cuadro 33.
Cuadro 33. Prueba de Tukey's para esfuerzo mximo a traccin perpendicular en tableros de 12, 16 y 19 mm.
Tratamiento Media Agrupacin *
12 3.5415 A
16 4.4505 B
19 4.8397 B
* Tratamientos con la misma letra son estadsticamente iguales y tratamientos con diferente letra son estadsticamente diferentes.
-
49
Al someter los resultados a un anlisis de varianza mediante la prueba de Tukeys se
constat que los tableros de 16 y 19 mm son estadsticamente iguales con valores del MOR de
4.4505 Kg/cm2 para el tablero de 16 mm y 4.8397 Kg/cm2 en el tablero de 19 mm y tienen una
diferencia significativa con el tablero de 12 mm presentando un valor de 3.5415 Kg/cm2.
Finalmente, se presenta la ficha descriptiva completa, Cuadro 34, de las propiedades de los
tableros ensayados.
Cuadro 34. Ficha descriptiva de las propiedades fsico - mecnicas resultantes de los tableros de 12, 16 y 19 mm evaluados
Propiedad 12 mm
16 mm 19 mm
Densidad normal
(g/cm3)
0.80 0.75 0.75
Contenido de humedad en
equilibrio (%)
7.7 8.75 8.13
Perfil de densidad (rango de
variacin) (g/cm3)
0.58 0.51 0.62
Absorcin de agua a 2 hr.
(% Pi)
51.98 55.05 59.34
Absorcin de agua a 24 hr.
(% Pi)
67.54 72.20 74.43
Hinchamiento en espesor a 2 hr.
(%)
11.44 13.66 16.75
Hinchamiento en espesor a 24 hr.
(%)
22.14 23.22 24.09
Flexin esttica (Elp)
(kg/cm2)
195.62 158.58 172.25
Flexin esttica (MOR)
(kg/cm2)
220.19 171.61 257.51
Flexin esttica (MOE)
(kg/cm2)
48947.27 39356.89 60937.64
Traccin perpendicular al plano
(MOR) (kg/cm2)
3.54 4.45 4.84
-
50
6. CONCLUSIONES
1.- En dimensin de los tableros en largo, ancho y espesor; la variacin que presentan es
significativa, ya que los valores obtenidos se encontraron fuera de la tolerancia aceptada por las
empresas que es de 2 mm de las dimensiones especificadas. En cuanto a la escudara de los
tableros estudiados, se obtuvo un descuadre menor al 5 % lo cual es aceptable dentro de lo
permitido por las empresas. En este caso comparando estos valores con los valores especificados
por REXCEL , (1999).
2.- Las densidades normales medias para tableros de 12, 16 y 19 mm fueron de 0.79, 0.75, y 0.74
g/cm3 respectivamente los cuales los ubican en el rango de clasificacin de densidad media. Estos
valores son similares debido a que los tableros se encuentran conformados por el mismo tipo de
partculas y a las mismas condiciones de fabricacin.
3.- Los contenidos de humedad en equilibrio evaluados entre los tableros, se encuentran en un
rango promedio de 7.76 a 8.75 %; esto permite asegurar que al momento de ensayar las probetas,
stas se encontraban en condiciones equivalentes de climatizado, siendo el contenido de humedad
uno de los principales factores que influyen en las propiedades de los tableros.
4.- La absorcin de humedad que presentaron los tableros mostr que a mayor espesor mayor
porcentaje de absorcin se registra.
5.- Los valores de hinchamiento obtenidos a 2 horas rebasan los requisitos mnimos que deben
cumplir los tableros de partculas para interiores encolados con urea - formaldehdo estipulandos
en la norma.
6.- En el perfil de densidad evaluado, se pudo concluir que las zonas de mayor densidad
corresponden a la superficie del tablero, producindose una reduccin de densidad conforme se va
llegando al centro del tablero.
-
51
7.- En flexin esttica, se obtuvo un valor ms alto en el ELP en los tableros de 12 mm, siguiendo
los tableros de 19 mm y posteriormente los tableros de 16 mm. En cuanto al MOR y MOE se
presentaron los valores ms altos en los tableros de 19 mm, seguidos por los de 12 mm y
presentando valores ms bajos los tableros de 16 mm. En el MOR los resultados de esta propiedad
superan en todos los tratamientos, las exigencias de la Norma DIN, as como los valores
especificados por REXCEL .
9.- La resistencia a la traccin perpendicular a la superficie fue mayor en los tableros de 19 mm y
menor en los tableros de 12 mm con valores que rebasan los valores del MOR especificados por la
Norma DIN 68761.
-
52
7. RECOMENDACIONES
1.- Ampliar el estudio de este tipo de tableros a los provenientes de otras empresas nacionales
2.- Evaluar las propiedades fsico - mecnicas de todos los tipos de tableros a base de madera que
se producen en Mxico.
3.- Convenir el apoyo de los industriales productores de este tipo de productos para aumentar y
mejorar el proceso de muestreo.
4.- Utilizar los valores obtenidos de los tableros, para su uso en el diseo estructural y mobiliario
-
53
7. LITERATURA CITADA
American Society for Testing and Material (ASTM). 1991. Norma ASTM D 1037 - 91 Methods of
test for building fiberboars evaluating properties. Philadelphia, EE.UU. (6):81-100
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Anexo 1
PROPIEDADES FISICAS
DENSIDAD NORMAL (ASTM D 1037 - 91) EN (g/cm3) Espesor 12 mm Espesor 16 mm Espesor 19 mm No. probeta
Tablero 1 Tablero 2 Tablero 1 Tablero 2 Tablero 1 Tablero 2
1 0.796594 0.78654 0,7511 0.7230 0.757018 0.723648
2 0.808081 0.79714 0,7394 0.7185 0.786305 0.754473
3 0.797249 0.79839 0,7455 0.7331 0.778059 0.746343
4 0.793845 0.80525 0,7581 0.7541 0.770554 0.735752
5 0.798537 0.81594 0,7408 0.7393 0.775305 0.730212
6 0.800937 0.82015 0,7667 0.7338 0.773770 0.750965
7 0.788204 0.81830 0,7566 0.7373 0.780963 0.748886
8 0.789115 0.79939 0,7668 0.7222 0.778283 0.743213
9 0.795541 0.78955 0,7717 0.7166 0.776966 0.735484
10 0.795702 0.81765 0,7762 0.7218 0.770867 0.731016
11 0.803412 0.81423 0,7832 0.7317 0.769114 0.723901
12 0.792236 0.79911 0,7748 0.7341 0.776317 0.712968
13 0.786740 0.78721 0,7601 0.7345 0.766399 0.714219
14 0.796640 0.79340 0,7733 0.7244 0.764746 0.691300
15 0.770733 0.82523 0,7629 0.7335 0.740545 0.728233
16 0.786910 0.84069 0,7653 0.7639 0.764384 0.730427
17 0.791681 0.78898 0,7508 0.7612 0.748127 0.729001
18 0.786894 0.78696 0,7434 0.7608 0.751458 0.716507
19 0.774411 0.80808 0,7617 0.7942 0.772879 0.712788
20 0.769813 0.79818 0,7719 0.8068 0.761764 0.722624
Media 0.791164 0.80452 0,7610 0.7422 0.768191 0.729098
Mxima 0.808081 0.84069 0,7832 0.8068 0.786305 0.754473
Mnima 0.769813 0.78654 0,7394 0.7166 0.740545 0.691300
(Xi) 15.823276 16.09038 15,2203 14.8447 15.363823 14.581961
(Xi2) 12.520750 12.94931 11,5860 11.0297 11.804990 9.9890806
Des. Est. 0.010140 0.01503 0.0127 0.0245 0.011683 0.015451
Coef. Var. 0.012817 0.01867 0.0166 0.0330 0.015208 0.021192
Media 0.7978 0.7516 0.7486
Mxima 0.8243 0.7950 0.7703
Mnima 0.7780 0.7280 0.7159
(Xi) 15.956 15.032 14.971
(Xi2) 12.730 11.307 10.896
Des. Est. 0.0122 0.0186 0.0135
Coef. Var. 0.0157 0.0248 0.0181
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Anexo 2
CONTENIDO DE HUMEDAD EN EQUILIBRIO (ASTM D 1037 - 91) EN (%) Espesor 12 mm Espes