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LA DUREZA DE LA MADERA

- Definición: por dureza hemos de entender la resistencia que opone un material a ser penetrado por otro.

- Método de medición: Si bien existen tres métodos clásicos para evaluar la dureza – Brinell, Janka y Monnin – este último el más utilizado y, en definitiva, el empleado en la norma UNE56-534. 

En el método Monnin (UNE 56-534), se aplica una carga de 100 Kp por centímetro de anchura de la probeta, a través de un cilindro de acero de 30 mm de diámetro. Se mide la anchura de la huella dejada por el cilindro en la madera que posteriormente se relaciona con la profundidad de penetración. La dureza es la inversa de la profundidad de penetración en mm-1.

máquina ensayos

 método monin

  • Clasificación por dureza: Según el valor de la dureza, la norma UNE 56-540, clasifica la madera como se indica en las tablas siguientes:

Dureza (resinosas)

Clase

1-2

Blandas

2-4

Semiduras

4-20

Duras

Dureza (frondosas)

Clase

0,2-1,5

Muy blandas

1,5-3

Blandas

3-6

Semiduras

6-9

Duras

9-20

Muy duras

La dureza, como todas las propiedades de la madera, varía con la dirección de la fibra en la superficie en que actúa. La clasificación anterior, se refiere a dureza perpendicular a la fibra.

La dureza axial o paralela a la fibra es, generalmente, 1,5 a 2,5 veces la de la dirección perpendicular a la fibra. No existe mucha diferencia entre la dureza paralela tangencial y la radial.

La dureza disminuye rápidamente al aumentar la humedad de la madera.

La siguiente clasificación atiende al método Monnin:

Nombre madera

Dureza (Monnin)

Tipo

F= frondosa

R= resinosa

T= tropical

Abedul amarillo

> 3

Semidura

F

Abedul de papel

> 3

Semidura a dura

F

Abeto

Blanda

R

Alamo amarillo

F

Alamo rojo, Chopo

Blanda a Semidura

F

Alerce

Semidura

F

Algarrobo negro

Dura

T

Aliso (Alder)

F

Aliso Alno

Blanda

F

Anchico

> 6

Dura

T

Arce, Maple, Sicomoro, Plátano falso, Aciron

4,8

Semidura

F

Ayous, Samba, Alki

Blanda

T

Boj

Dura

F

Bubinga, Copayero Kevazingo

8,5

Dura

T

Caoba africana, Samanguila, Acajou

Blanda

F

Caoba Americana, Mahogany

Dura

F

Carya, Hickory

Dura

F

Castaño, Regoldo

> 1,5

Blanda

F

Cedro, Cedrela

Blanda

R

Cerezo, Guindo

> 1,5

Blanda a Semidura

F

Ciruelo africano

Semidura

T

Cohiue

Dura

T

Cumarú

> 6

Dura

F

Curupau, Cebil, Willca

Muy Dura

T

Doussie, Afzelia

> 6

Dura

T

Ebano, Bingo

Dura

T

Elondo, Tali, Bolondo

> 9

Dura

T

Embero, Dibetou, Bibolo

Blanda a Semidura

T

Encina, Carrasca, Chaparra

> 6

Dura a muy dura

F

Enebro

Semidura a Dura

T

Eucalipto

> 3

Semidura

F

Eucalipto Blanco

3,9

Semidura

F

Framiré, Baji, Emeri

Blanda

T

Nombre madera

Dureza (Monnin)

Tipo

F= frondosa

R= resinosa

T= tropical

Fresno Americano

5,3

Semidura

F

Gavilán

Semidura a Dura

T

Giogi, Chamoak

Semidura a Dura

T

Guatambú

> 3

Semidura

F

Guayabí, Fresno Negro

> 3

Muy Dura

T

Guayacán, Palo Santo, Vera, Guayaco

Muy Dura

T

Haya

> 3

Semidura

F

Incienso

Dura

F

Iroko, Kambala, Teca americana

> 3

Semidura

T

Itín, Palo Mataco

> 3

Semidura

T

Jatoba

8

Dura

T

Jichituriqui, Peruba rosa

Dura

T

Kauri, Copal de Manila, Aghatis

Blanda

T

Kempas

> 6

Dura

Lopacho, Ipé

> 6

Dura

T

Mansonia, Bete

Semidura

T

Manzano

Maranti Blanco, Seraya Blanca

Semidura

T

Merbau

> 6

Dura

Mistol

Dura

T

Mongoy

> 6

Dura

T

Nogal europeo

Semidura

F

Nogal Negro Americano

(Black Walnut)

Semidura

F

Ñambar, Cristobal, Roble Colorado

Muy Dura

T

Okume, gaboon

Blanda

T

Olivo, Acebuche

> 6

Dura

F

Olmo

Semidura a Dura

F

Olmo mericano

F

Palisandro, Wenge, Cocobolo, Jacaranda,

Palo de Rosa, Granadillo, Nambar

> 6

Dura a Muy Dura

T

Palo Blanco, Amarillo

Semidura

T

Pino de Oregón

Blando

R

Pino Insigne

1,8

Blanda

R

Pino Laricio

2,9

Blanda a Semidura

R

Pino Melis, Amarillo

Semidura

R

Pino Rojo, Silvestre

Semidura

R

Pino Suecia

Semidura

R

Quebracho

Muy Dura

F

Nombre madera

Dureza (Monnin)

Tipo

F= frondosa

R= resinosa

T= tropical

Ramin, Melawis, Petata

Semidura

T

Roble Blanco

> 3

Semidura

F

Roble Rojo Americano

3.7

Semidura

F

Sándalo, Bálsamo

Dura

T

Sapelly

4,2

Semidura

T

Sauce

Blanda

Sawari, Chawari, Ajo, Ajillo, Almendrillo, Cagui

Dura

T

Serbal Blanco

Semidura

F

Sipo, Utile, Abebay

Semidura

T

Sucupira

> 9

Muy Dura

F

Teca Americana

Semidura

T

Teca, Teka

3,6

Semidura

F

Tejo

Dura

R

Tilo Americano, Basswood

F

Tilo Silvestre

Blanda

F

Urundel, Uriunday

Dura

T

Viraró

Semidura a Dura

F

Zebrano, Zingania

Semidura

T

En el método Brinell: la dureza, se determina mediante la huella dejada por una esfera de acero, de diámetro D (generalmente de 10 mm), al ser sometida a una carga F, que varía según la densidad de la madera (10 kp para densidades menores de 0,3 g/cm³; 50 kp para densidades comprendidas entre 0,3 y 0,7 g/cm³; y 100kp para densidades superiores a 0,7 g/cm³.

La carga máxima debe alcanzarse en 15 segundos, permanecer constante durante 30 segundos y volver a 0 en otros 15 segundos.

El valor de la dureza se expresa mediante la fórmula:

Dureza = F / S  (kp/mm²)

Siendo: S la superficie esférica del casquete esférico que penetra en la madera.

Por tanto, si se llama d al diámetro de la huella, la fórmula anterior se puede expresar de la siguiente forma:

Dureza = 2F / p . D . (D - D² - d²) (kp/mm²)

método Brinell

El método Janka: es un ensayo modificado del anterior, en el que la dureza viene expresada en kp/mm² o en N/mm² de carga necesaria para hacer penetrar completamente en la madera una semiesfera de acero cuya sección diametral tiene una superficie  de 1 cm²

La interpretación que se puede hacer de estas escalas es la siguiente:

Calificación

Dureza Brinell (kp/mm²)

Dureza Janka (kp/mm²)

Muy blanda

< 1

< 150

Blanda

1 - 2

150 - 350

Semidura

2 - 4

350 - 650

Dura

4 - 8

650 - 900

Muy dura

> 8

> 900

Valores de dureza de algunas especies utilizadas en España

Especie

Monnin (perpendicular)

Brinell (perpendicular) (kp/mm²)

Brinell (paralela) (kp/mm²)

Janka (perpendicular) (kp/mm²)

Abeto

1,5

1,2

3,2

-

Alerce

2,7

2,2

4,9

-

Balsa

0,2

0,25

0,55

-

Bubinga

8,2

3,8

-

1.200

Calabó

1,3

1,6

3,4

170

Caoba

2,7

1,8

3,7

360

Cerezo europeo

4,3

2,9

5,4

-

Haya

4

2,8

7,1

-

Iroko

4

2,9

-

560

Okume

1,4

1,2

3

170

Peral

5

3,1

5,5

-

Pino amarillo del sur

2,4

2

4,4

-

Pino silvestre

1,9

1,8

4

-

Samba

1,2

1,3

-

190

Sapelly

3,6

2,5

-

670

Teca

4

3,1

-

440