Determinación de un elemento de volumen representativo de probetas de tablero tensado

Abstract

El objetivo de este estudio fue definir un elemento de volumen representativo para caracterizar las propiedades mecánicas de probetas de tableros tensados de Pinus radiata D. Don y de Eucalyptus nitens. La determinación del elemento de volumen representativo permitió identificar la sección más pequeña de las probetas que presenta las particularidades de este material compuesto y por consiguiente, representa a la probeta en su conjunto. Para esto, las propiedades nanomecánicas de las paredes celulares y lamela media fueron determinadas por nanoindentaciones. Este estudio se desarrolló en dos etapas. En la primera etapa, el anillo de crecimiento representativo de las piezas de madera bajo compresión perpendicular a la fibra, fue determinado. En la segunda etapa, el tablón representativo de la probeta de tablero tensado sometido a compresión a largo plazo, fue determinado. Los resultados de la primera etapa, mostraron que no existe una tendencia específica de las propiedades nanomecánicas a través de los anillos de crecimiento en la sección transversal de las piezas de Pinus radiata y Eucalyptus nitens bajo compresión perpendicular a la fibra. En la segunda etapa, se estableció que los esfuerzos de compresión a largo plazo en la probeta de tablero tensado principalmente afectaron las propiedades nanomecánicas de la estructura celular de los tablones exterior y central de la probeta. Lo anterior permitió establecer que el elemento de volumen representativo de una probeta de tablero tensado se localizó en la madera temprana del anillo de crecimiento más alejado a la médula en la sección transversal del tablón central.

Abstract

The aim of this study was to define a representative volume element to characterize the mechanical properties of stress-laminated deck specimens of radiata pine and Eucalyptus nitens. The determination of the representative volume element allowed to identify the smallest representative section of the stress-laminated deck. For this, the nanomechanical properties of the cell walls and middle lamellas were determined by nanoindentations. This study was conducted in two phases. In the first phase, the growth ring representative of the pieces of wood under compression perpendicular to the grain was determined. In the second phase, the board representative of the stress-laminated deck specimens subjected to long-term compression loads and variable environmental conditions was determined. The results obtained in the first phase of the study showed that there was no specific tendency of the nanomechanical properties through growth rings in the cross-section of Pinus radiata and Eucalyptus nitens specimens subjected to compression loads perpendicular to the grain. In the second phase of the study, it was found that long-term compression loads in stress-laminated deck specimens mainly affect the mechanical properties of the cellular structure of exterior and central boards. Finally, the representative volume element in a stress-laminated deck specimen was found in the earlywood of the growth ring farthest to the pith in the cross section of the central board.