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descripción acerca de el proceso de formación de los diferentes tableros a base d e madera, especificaciones, etc.

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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.

  • 14

    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.

  • 15

    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

  • 16

    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

  • 17

    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

    Becerra M., J. 1976. Algunas caractersticas fsicas y mecnicas de tableros de partculas

    producidos en Mxico y sus posibles usos en la construccin. Ciencia Forestal. 1(2): 33 -40

    Mxico D.F.

    CNIF. 1997. Memoria estadstica (1995 - 1997). Mxico D. F. 32 p.

    Echenique M., R. y Robles, F. 1993. Ciencia y Tecnologa de la Madera. Universidad

    Veracruzana. Xalapa, Ver. 127 p.

    FAO. 1959. Tableros de fibra y tableros de madera aglomerada. Informe de la Organizacin de las

    Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin. Roma, 211p.

    FAO. 1968. Tableros Contrachapados y otros Paneles a Base de Madera. Informe de una Consulta

    Internacional Sobre Tableros Contrachapados y otros Paneles a Base de Madera. Roma,

    136 p.

    Flamand R., J. 1961. Propiedades y Aplicaciones de Tableros de Madera Aglomerada. Tesis de

    Licenciatura, Escuela Nacional de Agricultura. Texcoco, Edo. de Mxico, 80 p.

    Kelly M. 1977. Critical literature review of relationships between processing parameter and

    physical properties of particleboard for products laboratory FLP, Madison, Wiss 64 p.

    Kollmann P., F. 1968. Principles of Wood Science and Technology. Tomo II. New York, 591 p.

    Peredo L., M. 1991. Fabricacin de tableros de partculas para uso en exteriores. BOSQUE 9(1):

    35-42 P. Valdivia, Chile.

  • 54

    Peredo L., M. Y Wolff L. 1993. Utilizacin del pino oregn en la fabricacin de tableros de

    partculas resistentes a la intemperie. BOSQUE 14(1): 13-22, Valdivia, Chile.

    Poblete, H. 1979. Inclusin de aserrn en tableros de partculas. BOSQUE 3(1): 39-46, Valdivia,

    Chile.

    Poblete, H. 1985. Influencia del tamao de partculas sobre las propiedades mecnicas. Flexin y

    traccin en tableros de partculas aglomeradas con urea formaldehdo. Simposio Pinus

    radiata investigacin en Chile. Universidad Austral de Chile. Valdivia, Chile 241- 246 p.

    Poblete, H. 1986. Resistencias mecnicas de tableros de partculas producidas con mezclas de

    especies chilenas. BOSQUE 7(1): 38-45, Valdivia, Chile.

    Poblete, H. 1989. Propiedades mecnicas de tableros de partculas homogeneos. BOSQUE 2(7):

    35-48, Valdivia, Chile.

    REXCEL. 1999 Especificaciones para tableros de partculas tipos A y B. Hoja de referencia

    interna. s/e. Zitcuaro, Mich. 1 p.

    Suchsland, O. 1973. Hygroscopic thickness swelling and related properties of selected commercial

    particleboards. Forest Products Journal 23(7): 26-30

    Torres G., E. y Peredo L. 1991. Fabricacin de tableros de partculas con desechos industriales.

    BOSQUE 12(1): 49-57

    Vidal, R. 1981. Propiedades de tableros de partculas de Pinus radiata (D. Don) preservados

    contra termitas. BOSQUE 4 (1): 49- 54, Valdivia, Chile.

    Xu y Suchsland 1998. Variability of Particleboard properties from single mixed-species processes.

    Forest Products Journal 48(9): 68-74

  • 55

    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

  • 56

    Anexo 2

    CONTENIDO DE HUMEDAD EN EQUILIBRIO (ASTM D 1037 - 91) EN (%) Espesor 12 mm Espes