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Tensiones de crecimiento

6.1 Origen de las tensiones de crecimiento

Se refere a, tensiones residuales auto-equilibrado dentro de una porcin de tronco o rama(designado en este captulo por el trmino comn de tallo!, pueden resultar de acciones e"ternaso internas # pueden e"presar acciones mec$nicas pasi%os o acti%os del $rbol.

6.1.1 crecimiento geomtrico # masa&

'po#ar el estrs debido a la accin de la gra%edad, cada porcin del tallo debe soportar el pesose encuentra por encima de ella (es decir, inclu#endo brotes # o)as!. *entro de una seccintrans%ersal dada, la distribucin de la tensin puede ser e%aluada utili+ando dos supuestosb$sicos (a! una nue%a capa de madera contribu#e al apo#o de las partes por encima de ella slodespus de que se a producido por la acti%idad cambial (b! la resultante de la tensin a"ial queacta sobre una seccin dada es en todo momento igual a la carga a"ial # momentos resultantesde la accin gra%itacional de partes superiores de e"in. n c$lculo paso a paso ace que seaposible calcular la distribucin de la tensin desde la mdula a la corte+a a tra%s de la seccinde un %$stago %ertical o inclinado, a condicin de que la istoria de gra%itacionales de carga, lageometra # las propiedades del material se conoce totalmente.

6.1./ di0erenciacin celular& el estrs maduracinn las primeras etapas de desarrollo de las clulas (di%isin, alargamiento!, la pared celular esmu# sua%e # no puede soportar altos ni%eles de estrs. *urante la etapa de maduracin, lapared celular de fbras o traqueidas se engrosa # endurece con la deposicin de microfbrillas decelulosa incrustadas en una matri+ de emicelulosa # lignina. *el mismo modo, la restriccin dela e"pansin trans%ersal conduce a un es0uer+o tangencial de compresin. ste proceso de cargainicial del material se puede e"presar como& 2 Sa 3 4 a, donde Ees la de0ormacin de lamadera recin 0ormado durante el proceso de maduracin, a,la tensin que acta sobre lamaduracin de la madera a la fnali+acin del proceso S, el tensor de cumplimiento # una cepade la maduracin.

5a maduracin implica una gran cantidad de reacciones bioqumicas, # se produce por ladeposicin progresi%a de la pared celular sub-capas )unto con la carga de las clulas, de modoque una cantidad considerable de la de0ormacin inducida por la maduracin se absorbe en lacepa irrecuperable. 5a cepa de maduracin se menciona en el te"to debe ser entendida como laparte recuperable de la de0ormacin total.

6.1. tensiones de crecimiento

5a distribucin de tensiones en un tallo es la suma de ambos campos de apo#o # la maduracinde estrs (7ig. 6.!. 8abe se9alar que& (a! contraria con la madure+ a tensiones, las tensiones deapo#o son 0uertemente dependientes de la posicin de la porcin de %$stago dentro de toda laplanta, como por e)emplo, la carga soportada por partes in0eriores es ma#or que la de las partes

superiores (b! la componente longitudinal de las tensiones de apo#o es generalmente a lacompresin, en los troncos %erticales (c! la tensin inicial de maduracin a la traccin generadaen anillos e"teriores es generalmente un orden de magnitud ma#or que la m$"ima tensin decompresin apo#o posible en un tronco %ertical, de modo que la distribucin total de estrscrecimiento es mu# cercana a la de la tensin de maduracin solo. :or esa ra+n, las tensionesde crecimiento a menudo se consideran como las tensiones residuales, #a que no seran mu#modifcadas por la eliminacin de toda accin e"terna que acta sobre la estructura.

6.1.; :apel de tensiones de crecimiento

na de las %enta)as del crecimiento destaca para el $rbol de tallos es me)orar su 0uer+a oe"ibilidad. 5a madera es m$s 0uerte en tensin o compresin a"ial trans%ersal, # m$s dbil en

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compresin a"ial # la tensin trans%ersal. :ero la %enta)a m$s e%idente de tensiones decrecimiento es el control de la 0orma # orientacin madre a tra%s de la puesta a punto de latensin del crecimiento intensidad asociado con la produccin de madera.

6.1.< =odelos generales de tensiones de crecimiento

l modelo m$s conocido es el propuesto #a en 1> por ?@bler en el caso de un tronco %ertical #de re%olucin eca de un material omo Aenous # trans%ersalmente isotrpico somete a unatensin de maduracin constante # no campo gra%itatorio,otro por 'rcer (1>B6!, que considera

el caso orto trpico, # por c$lculos semi-analticos de 7ournier basa en la descomposicin de lastensiones de maduracin peri0ricos.

6./ =edicin de tensiones de crecimiento

8omo regla general, no es posible medir directamente las tensiones en un material sino slo susconsecuencias. l mtodo m$s ampliamente utili+ado consiste en medir las cepas resultantes desu supresin local mediante di%ersas tcnicas de corte (aserrado, taladrado!.

6./.1 n la medida peri0rica situ

stas mediciones se reali+an en el $rbol en pie. *os tcnicas principales se pueden utili+ar paramedir la longitudinal bloqueada en cepas& (i! medidores de de0ormacin pegados directamente

sobre la superfcie del $rbol con pegamento isocianato o (ii! transductores que miden ladistancia entre dos pasadores cla%adas en la superfcie de madera, los transductores debenquedar impasible durante las operaciones de corte. stos se pueden clasifcar en dos grupos& (i!ranura de aserrado perpendicular a direcciones de las fbras, por lo general a una pro0undidad deunos pocos milmetros a ambos lados de la galga o transductor (# en caso de medicintangencial tambin a lo largo de las fbras en los lados tangenciales! (ii! la per0oracin delagu)ero, #a sea dos agu)eros en ambos lados del medidor o transductor, o uno solo agu)ero conmedidores o pasadores de transductores en ambos lados.

6././ =edicin de tensiones residuales en los registros

:ara uso tcnico, es de gran importancia para conocer las tensiones residuales dentro de un

registro despus de la tala # trans%ersal. sto se puede lograr por operaciones de cortesucesi%as asociadas con mucas mediciones de la cepa o distancia relati%a %ariaciones en lasposiciones elegidas, permitiendo 8alculaciones atrasadas para estimar las tensiones liberadascapaces de producirlos.

6./.; Tensiones de crecimiento # la madera de reaccin

5a 0ormacin de madera de reaccin # el estrs crecimiento disimtrica consecuti%a sir%enpropsitos mec$nicos como contrarrestar una tendencia progresi%a de tallos inclinados, lo quepermite un r$pido cambio de la orientacin madre para restaurar la %erticalidad (negati%o-gra%itropismo!, la bsqueda de la lu+ (0ototropismo!, o lograr una secuencia arquitectnicaprogramada como plagiotropismo de e)es secundarios, la organi+acin de las orquillas o la

restauracin de un e)e principal despus de la muerte de la #ema terminal. :or lo tanto, $rbolesinclinados 0ronteri+os accidentalmente por el %iento o la accin de la nie%e, $rboles o en partedominadas, suelen e"ibir un marcado pico de la tensin de reaccin. Sin embargo, debeacerse incapi en que la inclinacin del tallo no implica necesariamente la produccin dereaccin madera& brotes de monte ba)o, aunque inclinada de 0orma indi%idual # el apo#o a unacorona disimtrica, no contienen madera de reaccin, a condicin de que todo el mu9npermanece-equilibrado.

6. 8onsecuencia del crecimiento destaca por la calidad

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5a industria de la madera a sabido por muco tiempo los problemas creados por las tensionesde crecimiento, # la ma#ora de los estudios sobre el tema se origin en respuesta a losproblemas de calidad planteados.

6../ =adera

5as operaciones de corte son otro medio de creacin de superfcies libres en la estructura, perode una manera controlada. llos tambin dan lugar a la liberacin de estrs parcialde0ormaciones. *istorsin de la madera de construccin (o de0ormacin! es un gra%e problema

para los aserraderos, algunos de los que se producen antes de cualquier secado, # puede sere"plicado como una e"presin de la liberacin de la tensin del crecimiento en particular, laprima%era (o por las malas! # el arco durante el aserrado resultado del gradiente de tensionesresiduales longitudinales en el tallo de estar.

=adera 6.. Ceaccin

'dem$s de su e0ecto directo en la trans0ormacin de la madera, la reaccin subra#a la inuenciaindirecta calidad de la madera a tra%s de la e"istencia de la madera de reaccin. Ceaccinmadera tiene propiedades di0erentes de la madera normal, es generalmente la 0uente de mucosincon%enientes en las etapas posteriores de procesamiento, esencialmente debido a suspropiedades mu# particulares en comparacin con la madera normal &sobre todo una gra%edad

especfca m$s alta (asta un /DE m$s! # m$s ba)os del =O (asta -< %eces menos de lonormal! asociados a una contraccin longitudinal superior (asta 1D o 1< %eces m$s!, trans%ersalin0erior o contraccin %olumtrica (asta /DE menos!, ma#or contenido de lignina # celulosain0eriores. 8omo resultado, los tableros que contienen madera de compresin presentanproblemas considerables durante el secado. :or otra parte, los anillos de crecimientogeneralmente m$s grandes (asta / o %eces m$s! pueden resultar en una e"centricidad mu#marcada que complica las operaciones de corte. :or el contrario, madera de tensin que est$casi siempre asociada con problemas m$s considerable crecimiento de estrs inducido, nosiempre pro%oca problemas debido a su comportamiento di0erente de la madera normal aunqueun encogimiento longitudinal superior se a obser%ado a menudo (asta < %eces m$s de lonormal madera!.

6.; :rediccin # tratamiento

F$sicamente-, un estrs mec$nico no puede GG obser%arse o medido directamente todos losmtodos deben proceder de relaciones indirectas, que en el caso de la tensin de crecimiento sepueden clasifcar en tres grupos principales.

6.;.1 Hrbol sesin mor0ologa

*esde el conocido e0ecto de tensiones de crecimiento, # en particular la de las tensiones dereaccin, una %aliosa in0ormacin se puede obtener a tra%s de la adquisicin de datosmor0olgicos utili+ando di%ersas erramientas (dibu)o, 0oto digital con an$lisis de im$genes,distancia medida por magntico o a+ de l$ser, longitud, cur%atura o el di$metro medido

manualmente, etc.!.6.;./ 8onsecuencias de las operaciones de corte

ste tipo de mtodo semi-destructi%a se pueden utili+ar para e%aluar el ni%el de estrs en los$rboles para ser talados poco despus o que slo estaban cosecadas # cortadas en losregistros, o para el establecimiento de relaciones entre tensiones de crecimiento # el crecimientopar$metros como el genotipo, el suelo, el clima, la sil%icultura. :ara los $rboles en pie, se puedenutili+ar los mtodos de per0oracin de ranura o agu)ero como se describi anteriormente. *elarga e"periencia, se sabe que el ni%el medio de estrs crecimiento de un $rbol est$ altamentecorrelacionado con el ni%el m$"imo en el sector de la reaccin, que a su %e+ est$ bien

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correlacionada con las consecuencias de las tensiones de crecimiento # la madera de reaccin.n general, es posible locali+ar el sector reaccionar en un tronco mediante la obser%acin de suinclinacin, que es casi siempre e"istente # %isible.

6.;. Obser%acin de la madera de reaccin

n algunas especies (con0eras, casta9a, $lamo, ...!, +onas de madera de reaccin pueden serm$s o menos identifcados por inspeccin %isual, #a sea en tacos de crecimiento o de la seccinde registro despus trans%ersal, a tra%s del color, la reaccin a la lu+, la ancura del anillo,

reaccin de color a los productos qumicos simplemente manipulados, etc. Segn las especies,grandes sectores de la madera tpica reaccin siempre est$n %inculados a las tensiones dereaccin # para pr"imas problemas en la industria, que pueden ser abordados por registro declasifcacin o patrn de sierra adecuada.

6.< 8onclusiones

5o que los a%ances en la tecnologa del conocimiento # medicin, las tensiones de crecimiento #sus consecuencias implican una comple)a cadena de relaciones que son mu# dependiente deespecie, # donde una slida e"periencia # el ingenio umano siguen siendo la cla%e principal

para el "ito. Io a# manera de cambiar la madera de reaccin en la madera normal, una %e+que se a producido Sin embargo, el control gentico a tra%s de la seleccin o de lastecnologas m$s a%an+adas es posible con el fn de reducir sus caractersticas m$s negati%as. 5astcnicas est$n disponibles para me)orar los e0ectos directos de las tensiones de crecimiento. Sise e%itan las grietas que se produ+can, la restriccin impuesta a la material es compensado poruna cada de las tensiones residuales. ste 0enmeno conocido como rela)acin de la tensin seorigina en la %isco elasticidad material es en gran medida amplifcado por aumento de latemperatura, por lo que la cale0accin de le9a, se sabe que causan la peor de las grietas deregistro de gama, tambin puede ser%ir para reducir su impacto cambios qumicos irre%ersiblespodran contribuir a su efcacia.