Qué nos dice la densidad sobre el comportamiento de la madera para que podamos elegir la adecuada para nuestro proyecto

Podemos predecir el comportamiento de la madera en distintas situaciones gracias a sus propiedades. Hemos visto aquí cómo las propiedades mecánicas nos ayudan a saber si una madera es adecuada o no para la estructura de madera de una casa o qué especie elegir si pensamos fabricar muebles curvos. Propiedades acústicas nos explican por qué algunas especies son más adecuadas que otras para los instrumentos musicales. La densidad es una de las propiedades importantes estrechamente relacionada con el comportamiento posterior de la madera. Puede decirnos si una madera es ligera o pesada, densa o blanda, dura o blanda.

Densidad y peso específico de la madera

Al estudiar las propiedades de una especie de madera, a veces encontramos que se menciona la densidad, a veces el peso específico, ambos expresados en kg/m³ (o g/cm³). Podemos poner un signo igual entre los dos valores aunque cada uno exprese otra cosa. Densidad es la relación entre la masa (peso) y el volumen de una pieza de madera, mientras que peso específico es una forma más sencilla de expresar la densidad de la madera en relación con la densidad del agua. Tienen el mismo valor porque en el sistema métrico decimal el agua tiene una densidad de 1 g/cm³ (1000 kg/m³).

Existen varios tipos de densidad porque la madera no es un material uniforme. En el interior de un trozo de madera hay paredes celulares, huecos llenos de aire o agua, agua ligada y otras sustancias que entran en la composición de la madera (tintes, taninos, resinas, gomas, sales). Si sólo se tienen en cuenta las sustancias que forman la pared celular (celulosa, hemicelulosa y lignina), el valor de la densidad varía poco de una especie a otra y se considera de 1500 kg/m³ para todas las especies. Este valor también se denomina la densidad del material leñoso.

Para quienes transportan y almacenan madera, en la fabricación de muebles o en la construcción, este valor no es útil. En su caso, la madera se utiliza en su totalidad junto con los huecos, el agua y otros elementos de su interior. En este caso hablamos de densidad aparente que es diferente en función de la especie, pero también del contenido de agua. El agua, al tener una densidad elevada, influye en la densidad de la madera, que aumenta al aumentar el contenido de agua.

Existen varios tipos de densidad aparente. Los más utilizados son la densidad aparente de la madera anhidra, la densidad aparente convencional y la densidad aparente de la madera con un contenido de humedad determinado. Para simplificar se suele prescindir de especificar "aparente". Densidad de la madera anhidra se obtiene en el laboratorio por secado total de la madera (contenido de humedad 0%), es la relación entre la masa y el volumen de la madera anhidra y es útil para ver la diferencia entre especies.

Densidad convencional es la relación entre la masa de madera anhidra y su volumen con un contenido de humedad de 30% (también llamada madera húmeda o madera verde) y nos ayuda a determinar la cantidad de productos transformados químicamente o producidos por procesos parciales de deterioro de la madera (pasta, papel, fibra de madera) que pueden obtenerse a partir de la madera húmeda. Densidad a una humedad dada de la madera es de interés para fabricantes de muebles, constructores o transportistas, y la relación masa-volumen suele calcularse con un contenido de humedad de la madera de 12%.

Factores de los que depende la densidad de la madera

Ya hemos visto cómo el contenido de agua influye en la densidad, modificando su valor. Sin embargo, la densidad también es muy diferente entre especies. Puede variar desde unos 200 kg/m³, como en la madera de balsa, hasta unos 1300 kg/m³, que es la densidad de una especie de ébano africano. Una diferencia tan grande se debe a estructura de maderaes decir, la proporción de masa de madera y huecos, por un lado, y el contenido de otras sustancias, por otro. Por eso la madera africana, con su alto contenido en taninos, tintes y sales, suele ser muy pesada, más pesada que el agua, por lo que no flota sino que se hunde. La madera de la zona templada, donde está Rumanía, suele pesar entre 300 y 990 kg/m³, por lo que es más ligera que el agua.

La densidad también es diferente dentro de una misma especie e incluso entre distintos elementos de un mismo árbol. La madera más joven es más ligera que la más vieja, y la madera de las ramas es más ligera que la del tronco. La albura es menos densa que el duramen, y la madera temprana menos densa que la tardía. Todo tiene que ver con la estructura interna de la madera. En general, el aumento de la anchura anual de los anillos viene acompañado de una disminución de la proporción de madera tardía en las maderas blandas (coníferas) y de un aumento en las maderas duras (frondosas) con poros dispuestos uniformemente. La presencia de anillos más anchos indica una menor densidad en las coníferas y una mayor densidad en las frondosas con poros uniformemente dispuestos. En las frondosas con poros difusos no puede establecerse una correlación clara entre la anchura de los anillos y la densidad.

Cómo la información sobre la densidad nos ayuda a elegir la madera adecuada

Hemos establecido el vínculo entre los elementos estructurales de la madera y la densidad, pero ¿qué nos dice esto sobre cómo elegimos la madera? ¿Existe alguna relación entre las propiedades de la madera, su resistencia y su densidad? Sí, la hay, y teniendo esto en cuenta podemos elegir la madera más adecuada para el proyecto que vamos a realizar. Una mayor densidad significa una madera con más materia leñosa y menos huecos, por lo tanto una madera densa, más dura y resistente, pero también más pesada.

Para la fabricación de muebles, se considera buena una densidad de la madera con un contenido de humedad 8-12% entre 400 y 800 kg/m³. La madera es lo suficientemente densa como para que un clavo o un tornillo encajen bien en ella y se en en el interior, para que no se arranque fácilmente, pero no tan densa que la penetración de clavos o tornillos provoque la rotura de la madera. Además, la madera con una densidad en este rango es lo suficientemente fuerte como para soportar las diversas fuerzas que actúan sobre ella, pero no tan pesada que el mueble sea imposible de usar.

La densidad también nos da pistas sobre la cantidad de agua que puede absorber la madera, sobre la contracción e hinchazón él. Cuanto menor es la densidad de la madera, más suelta está y más agua puede absorber. En este caso, la variación dimensional es mayor, y el hinchamiento y la contracción pueden afectar al trabajo para el que se utiliza. Por el contrario, una madera más densa significa más masa de madera y menos huecos, menos espacio para absorber agua y, por tanto, más estabilidad.

Con la densidad podemos saber más sobre el poder calorífico de la madera. En general, cuanto más densa es una madera, mejor combustible es porque arde más lentamente, la madera arde más tiempo y más calor desprende.

En general, la madera de coníferas tiene menor densidad que la de frondosas, pero hay muchas excepciones. Hay especies de pin que tienen una densidad comparable a frasinal igual que las especies caducifolias de baja densidad y la madera suelta (plopsauce). A continuación se muestran ejemplos de densidades de algunas especies de madera, con la nota de que se trata de valores aproximados. Puedes determinar la densidad exacta de un elemento haciendo la relación entre masa y volumen para piezas regulares, o determinar su peso específico por inmersión en agua si la forma es irregular. Encontrar aquí cómo se realiza la determinación.

• carpe - 980 kg/m³
• roble - 600-800 kg/m³
• fag - 700-750 kg/m³
• ceniza - 750-850 kg/m³
• acacia - 750 kg/m³
• nuc - 700-750 kg/m³
• cerezo - 600 kg/m³
• tee - 520 kg/m³
• plop - 300-400 kg/m³
• pino - 450-850 kg/m³
• alerce - 500-550 kg/m³
• macizo - 520-550 kg/m³
• abeto - 460-550 kg/m³
• enebro - 550 kg/m³

Espero que la información le resulte interesante. Siempre son bienvenidas las adiciones. Y si tiene alguna pregunta o duda, déjela en el espacio de abajo. Seguro que las responderé.