Caracterización nanomecánica de la estructura celular y anatómica de Eucalyptus nitens y su relación con la frecuencia de grietas y rajaduras en madera redonda

Abstract

El objetivo de este trabajo fue localizar el mínimo volumen en árboles de E. nitens que caracterice el comportamiento mecánico y anatómico para un muestreo no destructivo. Los árboles fueron cortados desde Mulchén y Yungay en la región del Bío-Bío. Se establecieron relaciones entre las propiedades nanomecánicas y la anatomía de la madera con el agrietamiento y las fracturas mayores (rajaduras). Se obtuvieron los parámetros razón de ductilidad (E/H) y módulo de resiliencia (ur), medidos en la capa S2 y lamela media. Los resultados mostraron que el volumen representativo de los árboles de E. nitens se encontraban a 3 metros de altura desde la base de los árboles y desde el anillo 5 al 7. Al mismo tiempo, se logró establecer que la lamela media es más frágil que la capa S2 de la pared celular. Se determinó una relación entre la caracterización de los vasos y el nivel de agrietamiento de la madera. Esto es, a mayor área y diámetro de los vasos y a menor número de éstos, el nivel de agrietamiento fue mayor. Las grietas se concentraron principalmente en los primeros metros de altura del árbol, existiendo una buena relación con el E/H de la lamela media, que mostró un cambio significativo a los 3 metros de altura. Las grietas en los anillos de crecimiento se centraron notoriamente en madera de temprana y en los anillos del 5 al 7 (desde médula a corteza).

Abstract

The aim of this study was to define the minimum volumen in trees of E. nitens that characterize the mechanical and anatomy behavior for non-destructive sampling. The trees were cut from sites located in Mulchen and Yungay in the region of Bío Bío. Relationships were found between nano-mechanical properties, wood anatomy and wood cracks and fractures. The response variables were the ductility ratio (E/H) and the modulus of resilience (ur), in the S2 layer and middle lamella. The results showed that the representative volume, from E. nitens families is at 3 meter high from base of the trees and between the 5th to 7th annual rings. Also, it was established that the middle lamella is more brittle than the S2 layer. Relationship between the vessels morphology and the level of the wood cracking was observed. A high area of vessels, a high vessel diameter and a small frequency of them, resulted in high cracking. The cracks were mainly concentrated in the first meters of tree, were we found a good relationship of this response variable with the E/H ratio for the middle lamella; there was a significant change of this ratio at 3 meters high. Cracks were evident on earlywood and from the 5th to the 7th annual rings.