Caracterización físico - mecánica de la madera de Teca tectona grandis L.f. proveniente de una plantación en Chanchamayo - Perú

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ciencias Forestales. Departamento Académico de Industrias ForestalesEn Perú hay un creciente interés por la madera de teca, considerada una de las más valiosas a nivel mundial debido a sus excelentes características y propiedades; encontrándose las plantaciones de Tectona grandis con fines comerciales en su etapa experimental, pues los estudios sobre su madera son escasos. En ese contexto, el objetivo del presente estudio es caracterizar la madera de Tectona grandis en base a sus propiedades físico-mecánicas para proponer sus aptitudes de uso. Se evaluaron las propiedades físicas y mecánicas de árboles de Tectona grandis de una plantación de 32 años en Chanchamayo – Perú. Las probetas y los ensayos se realizaron en base a lo estipulado en la norma American Society for Testing and Materials ASTM (2004). Se obtuvo estadísticos descriptivos: medias, desviación estándar, rangos y coeficiente de variación, así como la prueba t-student para determinar si existía diferencia significativa entre orientación radial y tangencial en Cizallamiento, Clivaje, Tenacidad y Tensión. Mediante un análisis de regresión lineal simple se relacionó las densidad básica y peso específico con la dureza (lados y extremos) y compresión perpendicular. La madera de teca se clasificó como una especie de densidad media y de buena estabilidad dimensional. Asimismo, los resultados obtenidos en propiedades mecánicas permiten clasificarla como una especie de resistencia mecánica media. Se comparó los resultados del estudio con los obtenidos para teca en otras localidades observándose que los valores de propiedades físicas se encuentran dentro del promedio mientras que los de propiedades mecánicas son menores. Además, el análisis de regresión mostró que las propiedades físicas densidad básica y peso específico son buenos indicadores para estimar la dureza lateral. Finalmente, a partir de las características físico-mecánicas y de la comparación con teca de otras localidades con usos conocidos, los usos que se proponen para la especie son construcción de embarcaciones, madera de construcción, carpintería de obra, pisos, muebles y gabinetes, obras exteriores, ebanistería, artesanía.In Peru there is a growing interest in teak wood, considered one of the most valuable worldwide due to its excellent characteristics and properties; Tectona grandis plantations being found for commercial purposes in their experimental stage, since studies on their wood are scarce. In this context, the objective of the present study is to characterize Tectona grandis wood based on its physical-mechanical properties to propose its use aptitudes. The physical and mechanical properties of Tectona grandis trees from a 32-year-old plantation in Chanchamayo - Perú were evaluated. The specimens and tests were performed based on the provisions of the American Society for Testing and Materials ASTM (2004). Descriptive statistics were obtained: means, standard deviation, ranges and coefficient of variation as well as the t-student test to determine if there was a significant difference between radial and tangential orientation in Shear, Cleavage, Toughness and Tension. Using a simple linear regression analysis, the basic density and specific gravity were related to hardness (sides and ends) and perpendicular compression. Teak wood was classified as a kind of medium density and good dimensional stability. Likewise, the results obtained in mechanical properties allow it to be classified as a kind of medium mechanical resistance. The results of the study were compared with those obtained for teak in other locations, observing that the values of physical properties are within the average while those of mechanical properties are lower. In addition, the regression analysis showed that the basic density and specific gravity physical properties are good indicators for estimating lateral hardness. Finally, based on the physical-mechanical characteristics and the comparison with teak of other locations with known uses, the proposed uses for the species are shipbuilding, lumber, construction carpentry, floors, furniture and cabinets, exterior works, joinery, crafts

Durabilidad de madera termotratada de Gmelina arborea (Roxb. ex Sm) y Tectona grandis (L.f.) en Costa Rica

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Forestal) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2015.Wood is a biological material composed of cellulose, hemicellulose and lignin. It has been used through the years in outdoors and indoors. However, it is susceptible to degradation, for that reason some techniques have been developed to improve their resistance to biodegradation, such as thermal- treatment. This research assessed the durability of heat-treated wood of Tectona grandis and Gmelina arborea under five different temperatures of heat treatment, the evaluation was done by accelerated laboratory tests and exposure to soil test. Wood heat treated under five different temperatures of heat treatment was evaluated by an accelerated laboratory test of natural decay, using two wood decay fungi (Lenzites acuta and Trametes versicolor) for 16 weeks and by a field test with stakes under an exposure time of 300 days, the main objetive of this was to study the properties of mechanical resistance of thermally treated wood, analyzing the modulus of elasticity, modulus of rupture and dynamic modulus of elasticity, in two different environmental conditions. We concluded that the heat-treated wood had a higher resistance with increasing treatment temperature; this improved the strength properties of wood in the forest species studied. Finally it was concluded that the temperature of heat-treated at 200 °C, allowed the best results in terms of mechanical properties of wood and in resistence against abiotic degradation for both species.Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Forestal; CIF

Análisis sobre las propiedades físicas y mecánicas de la madera teca (tectona grandis)

En la presente monografía se comparan y analizan las propiedades físicas y mecánicas de la madera Teca (Tectona Grandis), reportados en diferentes lugares del mundo, con el objetivo de visualizar como el lugar de procedencia en función de la edad, el contenido de humedad, la orientación de la fibra entre otros factores, pueden afectar estas propiedades. Igualmente, se verificó si los valores reportados para esta madera cumplen con los requerimientos mínimos de calidad exigidos en la (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 1997).1. LISTA DE FIGURAS........................................................................................................ 82. LISTA DE TABLAS .......................................................................................................... 93. RESUMEN .................................................................................................................... 104. INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 115. OBJETIVO GENERAL................................................................................................... 136. TECTONA GRANDIS .................................................................................................... 147. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS .................................................................... 187.1 Densidad .................................................................................................................. 187.2 Contenido de humedad ............................................................................................ 217.3 Contracción e hinchamiento de la madera ............................................................... 247.4 Dureza ..................................................................................................................... 277.5 Flexión estática ........................................................................................................ 307.6 Compresión ............................................................................................................. 357.7 Cizalladura o cortante .............................................................................................. 397.8 Tensión .................................................................................................................... 428. REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE NSR-10 Y TECTONA GRANDIS (TECA) ........................................................................................... 439. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 4810. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 49MonografíaPregradoIngeniero(a) Mecánico(a

Estudio de propiedades físico mecánicas (corte y flexión) de la especie de madera tropical teca (tectona grandis) en el sistema de laminado pegado estructural

En el país existen una gran variedad de especies de madera tropical o latifoliadas que no han sido estudiadas en el sistema de madera laminada pegada estructural, una de ellas es la teca, que por sus características físicas, presenta ventajas en comparación a las especies de coníferas que habitualmente se utilizan por la industria; por esto, con ensayos mecánicos de corte de MLPE en teca se verificaron que no existen problemas con la utilización de adhesivos estructurales utilizados para los laminados en madera, y por medio de pruebas de flexión se obtuvieron valores por encima de las resistencias admisibles de la normativa internacional, lo cual avalaría un posible uso de la teca en este sistema constructivo, lo que ampliaría las posibilidades , para que arquitectos y constructores colombianos utilicen la madera tropicales, no solamente para usos decorativos, si no que pueden ser elementos importantes dentro de las estructuras de edificaciones.Abstract. The country has a variety of species of tropical wood or broadleaf that have not been studied in the system of structural glued láminated timber, one is teak, which by their physical characteristics, advantages compared to conifers are commonly used by industry, and for this, with cutting mechanical tests teak Glulam checked that there are no problems with the use of structural adhesives used for wood láminates, and by testing flexural values were obtained by resistances above allowable international standards, which would support a possible use of teak in this construction system, which would increase the possibilities for architects and builders Colombian used tropical timber, not only for decorative purposes, but it can be important elements in building structures.Maestrí

Producción de carbón vegetal a partir de residuos de Tectona grandis L.f, manufacturado por Ecobosques, San Joaquín de Cutris, San Carlos, Alajuela, Costa Rica

Trabajo Final de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Forestal) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2019.El objetivo del este estudio fue investigar el proceso de producción del carbón producido de residuos de Tectona grandis L.f., con el método de fosa de tierra, y determinar sus propiedades físicas, energéticas, mecánicas y químicas. Para producir el carbón se utilizaron 3 tratamientos, definidos por el tipo de materia prima, aserrada-húmeda (AH), troza-húmeda (TH) y troza-seca (TS). Adicionalmente se comparó con dos carbones comerciales. El mayor rendimiento se obtuvo con TS (24%), el tiempo de carbonización promedio fue de 4,32 días, el consumo de leña en promedio fue del 1,06% respecto la carga inicial, los gases recolectados registraron una concentración de 0,13 g/ml de materia sólida. El costo de inversión de la carbonera fue de ₡ 64 475 y el costo de producción fue de ₡ 668 252 (₡ 203/kg). La producción total anual estimada fue de 6 302 kg de carbón para percibir un ingreso bruto de ₡ 4 203 434, considerando el rendimiento más bajo (13%) y residuos disponibles. En la evaluación de la calidad del carbón, se encontró que el contenido de humedad varío entre 4,16-6,13%, la densidad entre 0,27-0,47 g/cm3, el poder calórico entre 31 294-32 649 kJ/kg, las cenizas entre 1,51-3,33 %, el contenido de volátiles entre 9,4-18,69 % y el carbono fijo entre 73,32-80,05%, el módulo de elasticidad dinámico entre 1,08-2,59 Pa, la fuerza máxima en compresión fue de 88,64-237,60 kg y esfuerzo máximo varío entre 37,71-88,52 kg/cm2. En la evaluación de las propiedades química: el análisis elemental mostró la tendencia C>O>H>N>S, macronutrientes N>K>Ca>Mg>P>S y micronutrientes Fe> Cu>Mn >B> Zn. Como conclusión general, el carbón producido por la empresa se encuentran dentro de los parámetros que dictan las normas que regulan su calidad para su comercialización pero, el tratamiento TS superó todos los parámetros de calidad.The aim of this study was to investigate the production process of coal produced by Tectona grandis L.f., waste in the pit of land method for the company Ecobosques, Cutris, Alajuela, Costa Rica and determine their physical, fuel, mechanical and chemical properties. Coal produced three treatments, according to the type of raw material, sawn-wet (SW), log-wet (LW) and log-dry (LD) were established. Additionally it was compared to two other commercial coals. The highest yield was obtained in LD (24%), the average carbonization time was 4.32 days, and wood consumption on average was 1.06% regarding the initial charge, in gases collected at a concentration of 0.13 g / ml solid matter. Investment costs for the coal were ₡64475 and production ₡668252 (₡203/kg). Annually obtainable 6302 kg coal to receive a gross income of ₡ 4203434 as per lower yield (13%) and available waste. In the quality assessment, it was found that the moisture content goes from 4.16 to 6.13 %, density from 0.27 to 0.47 g/cm3, the caloric power 31294-32649 kJ/kg, the ashes from 1.51 to 3.33%, the volatile content of 9.4 to 18.69% and fixed carbon 73.32 to 80.05%. The dynamic elasticity modulus of 1.08 to 2.59 Pa, maximum compression force of 88.64 to 237.60 kg and maximum stress in the force went from 37.71 to 88.52 Kg/cm2. In the assessing of chemical properties: elemental analysis showed the tendency C>O>H>N>S, macronutrients N>K>Ca>Mg>P>S and micronutrients Fe>Cu>Mn>B>Zn. As general conclusion the coal produced by the company is within the parameters that dictate the rules of regulation for their marketing quality, however the LD treatment exceeds all quality parameters

Indicadores de calidad del suelo en el cultivo de la Teca (Tectona grandis Linn, F) en la región de San Onofre, Sucre

En una zona de lomerío de los Montes de María, en jurisdicción del municipio de San Onofre, departamento de Sucre, Colombia, se realizó un muestro sistemático de suelos y el registro de variables biométricas, con el objetivo de establecer Indicadores de Calidad del Suelo para el cultivo de Teca. En total se tomaron muestras de suelo en 60 puntos y se midieron la altura de las plantas y el DAP de los árboles presentes en cada sitio. En los suelos se determinaron la densidad aparente, el pH y los contenidos de arena, limo, arcilla, materia orgánica, calcio, magnesio, potasio, fosforo, azufre, hierro, manganeso, cobre, zinc, boro, así como la producción de CO2. Los suelos estudiados presentaron altos contenidos de Ca, Mg, Fe, Mn y Cu; medios de K y B y bajos de P, S, Zn y materia orgánica; no se presentó al intercambiable y predominó la textura FAr. La mayoría de las propiedades (11 de 22) presentaron una distribución de probabilidad sesgada y sólo K, Zn, B y CO2 tuvieron coeficiente de variación mayores a 40%. Se determinaron cuatro índices de calidad del suelo (ICS) con base en 4 grupos de indicadores (GMD) seleccionados mediante análisis estadísticos multivariados que incluyeron regresiones lineales múltiples, análisis de componentes principales y análisis de factores. Un cuarto índice (ICS4) se calculó tomando todas las propiedades medidas como indicadores. Las variables de cada GMD fueron transformadas en calificaciones y con ellas se calcularon los Índices de Calidad de Suelos (ICS). El índice de mayor valor se obtuvo cuando se incluyeron todas las variables (ICS4), seguido por el índice calculado con las variables definidas mediante análisis de regresión múltiple (ICS1). Ninguno de los índices calculados correlacionó significativamente con las variables biométricas, probablemente porque la calidad de los suelos fue buena para el desarrollo de la teca y/o porque la edad del cultivo no fue suficiente para que se detectara el efecto de los pocos cambios en el suelo sobre su desarrollo. Mediante regresión lineal simple entre ICS4 e ICS1 se obtuvo un modelo con alto poder predictivo del ICS4 (R2 mayor a 70 %) lo que hace que la evaluación de la calidad de estos suelos sea eficiente y económica pues el ICS1 se calcula con base en apenas 4 propiedades del suelo.Abstract: in a hilly area of Montes de María (San Onofre municipality), Sucre State, a systematic soil sampling and recording of biometric variables was performed with the aim of establishing Soil Quality Indicators (SQI) for Teak cultivation. A total of 60 soil samples were taken .Plant height and diameter at breast height (DBH) of trees at each site were measured. Bulk density, pH and content of sand, silt, clay, organic matter, calcium, magnesium, potassium, phosphorus, sulfur, iron, manganese, copper, zinc, boron, and CO2 production were determined in soil. The studied soils showed high levels of Ca, Mg, Fe, Mn and Cu; average levels of K and B and low levels of P, S, Zn and organic matter. Exchangeable Al was not present and the predominant texture was FAr. Most properties (11 of 22) had a skewed probability distribution and only K, Zn, B and CO2 showed coefficient variation higher tan 40%. Four soil quality indices (SQI) were determined based on four minimum data set (MDS) selected by multivariate statistical analysis that included multiple linear regression, principal component analysis and factor analysis. A fourth index (SQI4) was calculated taking all the properties measured as indicators. The variables of each MDS were transformed into grades and with them the Soil Quality Indices (SQI) were calculated The higher index value was obtained when all variables were included (SQI4), followed by the calculated index variables defined by multiple regression analysis (SQI1). None of the indices calculated correlated significantly with biometric variables, probably because the soil quality was good for the development of teak and / or because the age of the crop was not sufficient to detect the effect of the few changes in soil development. Using simple linear regression between SQI4 and SQI1 a model was obtained with high predictive power of SQI4 (R2 greater than 70%) making the quality evaluation of these soils efficient and economical because the SQI1 is calculated based on only four soil properties.Maestrí

Determination of Physical and Mechanical Properties of Three-layer Boards of Teak (Tectona grandis), Seike (Cedrelinga catenaeformis) and Mascarey (Hieronima alchorneoides), Company PISMADE S.A., Riobamba Canton, Chimborazo Province

The present investigation aims to determine the physical and mechanical properties in three-layer boards of Teak (Tectona grandis), Seike (Cedrelinga catenaeformis) and Mascarey (Hieronima alchorneoides), from the PISMADE S.A. Company, Canton Riobamba, province of Chimborazo. The three specimens used for each of the species in each of the tests performed were worked on using the ASTM D143-94 standard for the tests of parallel compression, perpendicular compression and flexion, and the DIN-52182 standard, with the main variation in thickness measurements caused by the commercial use established by the company. Mechanical tests showed that Seike had the best results, being superior in two tests: perpendicular compression and flexion. Teak tests gave us results that were superior in the perpendicular compression test. Mascarey, unlike the two species mentioned above, had complications during the trials due to problems with the glue between layers. Keywords: physical and mechanical properties of wood, three-layer boards. Resumen La presente investigación pretende: Determinar las propiedades físicas y mecánicas en tableros tricapa de Teca, Seike (Cedrelinga catenaeformis) y Mascarey (Hyeronima alchorneoides), Empresa PISMADE S.A., cantón Riobamba, provincia de Chimborazo; para lo cual se utilizaron 3 probetas por cada una de las especies en cada uno de los ensayos realizados, las mismas fueron trabajadas con base a la Norma ASTM D143-94 para las pruebas de compresión paralela, compresión perpendicular y flexión y la Norma DIN-52182, teniendo como principal variación en las medidas de espesor debido al uso comercial establecido por la empresa. Las pruebas mecánicas mostraron que Seike tuvo los mejores resultados al ser superior en dos ensayos: Compresión perpendicular y flexión. Los ensayos con Teca nos dieron como resultados que es superior en el ensayo de compresión perpendicular. Mascarey a diferencia de las dos especies mencionadas anteriormente tuvo complicaciones con los ensayos debido a problemas con el pegamento entre capas. Palabras clave: propiedades físicas y mecánicas de la madera, tableros tricapa

Durabilidad natural de la madera de dos especies forestales a la acción de un hongo xilófago con pruebas aceleradas en laboratorio.

El objetivo de la presente investigación fue determinar la durabilidad natural de la madera de dos especies forestales a la acción de un hongo xilófago con pruebas aceleradas en laboratorio. La durabilidad se evaluó mediante el porcentaje de pérdida de peso de las probetas de madera y con esto la interpretación de su resistencia mediante la Norma ASTM D-2017 y la tabla de Findlay frente a la acción destructiva del hongo xilófago Ganoderma sp, el cual es utilizado para estudios de este tipo por su facilidad para remover la lignina. Los resultados detallan un porcentaje de pérdida de peso superior al 45% para las dos especies forestales, interpretando así que son maderas con una clasificación “D” y con un grado de resistencia “No resistente” frente al hongo xilófago empleado, por ende se le atribuye un promedio de vida útil de 5 años. Esta pérdida de peso es independiente del nivel de altura del fuste de donde se tomó la muestra, no obstante, al comparar la pérdida de peso entre las dos especies G. arbórea presenta valores más altos, sin afectar la clasificación de la resistencia. En cuanto a la relación de la densidad básica y la resistencia de las especies no presenta correlación alguna ya que la clasificación de la resistencia sigue siendo la misma para las dos especies, sin embargo, la densidad básica en forma general es un buen índice de durabilidad pero existen numerosas excepciones. Se recomienda realizar estudios similares con la separación de albura y duramen, y mediante la acción destructiva de otras especies de hongos xilófagos.The research aimed to determine the natural durability of the wood of two forest species to the action of a xylophagous fungus with accelerated tests in the laboratory. The durability was evaluated by the percentage of weight loss of the wooden specimens and with this the interpretation of their resistance through the ASTM D-2017 Standard and the Findlay table against the destructive action of the xylophagous fungus Ganoderma sp. This was used for studies of this type due to its ease in removing lignin. The results detailed a percentage of weight loss greater than 45% for the two forest species. Thus, interpreting that they were woods with a "D" classification and with a degree of resistance "Not resistant" against the xylophagous fungus used. An average useful life of 5 years was attributed. This weight loss was independent of the height level of the stem from which the sample was taken. However, when comparing the weight loss between the two species, G. arborea showed higher values, without affecting the resistance classification. Regarding the relationship of the basic density and the resistance of the species, it did not present any correlation since the resistance classification remained the same for the two species. However, the basic density in general is a good index of durability, but there were numerous exceptions. Similar studies were recommended with the separation of sapwood and heartwood, and through the destructive action of other species of xylophagous fungi

Propuesta de industrialización de trozas con diámetros menores de la especie teca (Tectona grandis L. f.), provenientes de las fases de raleo en Empresa Agropecuaria Santa Elisa.

La presente investigación se realizó en la Empresa Agropecuaria Santa Elisa, el objetivo principal consistió en establecer los factores que implicarían llevar a cabo la industrialización de las trozas con diámetros menores, las cuales pueden ser aprovechadas y que son generadas en las fases de raleo, provenientes de las plantaciones establecidas con la especie teca. Se determina que el precio de la madera de teca se ve influenciado por el origen; ya sea de plantación de bosque natural o plantaciones manejadas, también se ve determinado por la calidad, principalmente a la presencia de duramen. La madera de teca presenta, principalmente, oportunidades en los segmentos de los muebles y las manufacturas, debido a sus propiedades y características. Es de considerar que los productos elaborados presentan un precio por arriba de la madera rolliza. Para llevar a cabo el proceso de aserrado se determinó que el proyecto debe ubicarse en el área de la finca SP-02, teniendo un volumen de producción estimado en 26,25 m3/día, requiriendo alrededor de 12 750 m2 para albergar el área de producción y el patio de trozas. Dadas las características que presentan las trozas provenientes de los raleos, se propone un sistema de procesamiento basado en el principio de cortes múltiples, que consiste en seccionar la troza y obtener, principalmente un bloque central y dos costillas laterales, para que ambas sean reaserradas posteriormente. Con relación a los costos, se fijó que de los totales de operación, los costos de producción representan un 88 %, derivado del valor establecido para la madera. Además se obtuvo el valor actual neto de Q 73 465,96, con una tasa interna de retorno del 16 %, asumiendo un costo de capital del 15 %. Como resultado de la propuesta, dentro de la fase de investigación, se tiene que los pellets son más eficientes, en comparación con los chips de madera, debido a que estos pueden presentar un aumento del 25 % del poder calórico, con un costo de Q 0,087/kWh