Caracterización mecánica de madera sólida y multimaterial, madera-adhesivo-malla, como material compuesto para las aplicaciones en el área de la arquitectura e ingeniería

Abstract

Composite materials have stood out for their increase in both physical and mechanical properties, depending on the case, in turn their high degree of use has been demonstrated in areas and/or sciences such as chemistry, engineering, metallurgy, to mention a few. In the present investigation, the combination of wood, adhesive and metal mesh was determined as a composite material, calling it multimaterial, with the purpose of modifying and perfecting the mechanical properties of wood, and with the aim of reducing its natural variability, homogenizing its properties, for engineering and architectural use and as a composite material. The species used in the research were Pinus pseudostrobus, Tabebuia rosea, Quercus scytophylla and Fagus crenata. We proceeded to elaborate the composite material (multimaterial) with the combination of binders (adhesive) and metal mesh, later characterization tests were carried out in the wood mechanics laboratory and thus determine the behavior of the material before and after being subjected to treatment, consecutively an analysis was carried out and a comparison of the acquired results was made. The tests that were carried out to support the present investigation were by non-destructive methods, such as the ultrasound test, transverse vibrations, longitudinal vibrations, the stress wave test, as well as the determination of hygroexpansion and hygrocontraction in the species mentioned and the determined configuration, an electrical resistivity test was also carried out on solid wood and multimaterial wood, this in order to evaluate its behavior. According to these tests, there is an increase in the mechanical and physical properties of the multimaterial, decreasing the variability with respect to natural wood and increasing its properties.

Los materiales compuestos se han destacado por su aumento de propiedades tanto físicas como mecánicas, dependiendo el caso, a su vez se ha demostrado su alto grado de uso en las áreas y/o ciencias tales como lo es la química, la ingeniería, la metalurgia, por mencionar algunas. En la presente investigación se determinó como material compuesto a la combinación de la madera, adhesivo y malla metálica, denominándolo como multimaterial, con la finalidad de modificar y perfeccionar las propiedades mecánicas de la madera, y con el objetivo de disminuir su variabilidad natural, homogenizando sus propiedades, para un uso ingenieril, arquitectónico y como material compuesto. Las especies utilizadas en la investigación fueron Pinus pseudostrobus, Tabebuia rosea, Quercus scytophylla y Fagus crenata. Se procedió a elaborar el material compuesto (multimaterial) con la combinación de aglutinantes (adhesivo) y malla metálica, posteriormente se realizaron pruebas de caracterización dentro del laboratorio mecánica de la madera y así determinar el comportamiento del material antes y después de ser sometido al tratamiento, consecutivamente se realizó un análisis y se hizo una comparativa de los resultados adquiridos. Las pruebas que se realizaron para sustentar la presente investigación fueron por métodos no destructivos, como es la prueba de ultrasonido, de vibraciones transversales, de vibraciones longitudinales, la prueba ondas de esfuerzo, así como la determinación de la higroexpansión y la higrocontracción en las especies mencionadas y la configuración determinada, también se llevó a cabo una prueba de resistividad eléctrica en la madera sólida y en el multimaterial, esto con la finalidad de evaluar su comportamiento. De acuerdo con estas pruebas existe un incremento en las propiedades mecánicas y fiscas del multimaterial, disminuyendo la variabilidad con respecto a la madera natural e incrementando sus propiedades.