Se realizó la caracterización anatómica de la pared de los culmos de Guadua aculeata Rupr., los especímenes fueron colectados en el predio “Las Margaritas” ubicado en el municipio de Hueytamalco, Puebla, México. El objetivo fue conocer la proporción de las estructuras anatómicas que componen el culmo y las dimensiones de las fibras, para contribuir al conocimiento de la especie. Se estudió la composición anatómica del culmo y se hizo la caracterización estructural de las fibras; en ambos casos se utilizaron cuatro culmos. Para la medición de las fibras, cada culmo se seccionó en tres partes de su longitud (inferior, medio y superior), de estas secciones se cortaron rodajas del entrenudo y cercanas al nudo. Se hicieron tres divisiones del interior al exterior de la pared del culmo en las rodajas (interna, media y externa). En la composición anatómica, la metodología fue similar a la caracterización de fibras hasta el corte de las rodajas del nudo y entrenudo. De estas se hicieron cortes histológicos transversales de 5 mm de espesor. La forma de los haces vasculares no coinciden completamente con la clasificación existente. El culmo está compuesto por 50% de parénquima, 41% de fibra y 9% de tejido conductivo. Las fibras miden en promedio 2,152 mm de longitud, 13,68 μm de diámetro, 3,29 μm de diámetro de lumen y 10,39 μm de grosor de pared.
Considering the current environmental problems that has been generated by the excessive production of synthetic plastics, more sustainable alternatives have been proposed. One of these recently studied materials are the mycelium composites, a product obtained with lignocellulosic particles agglomerated together by the myceliar growth of a filamentous fungus. This novel type of materials could represent an option to replace non-biodegradable materials. In this work, mycelium composites with characteristics comparable to expanded polystyrene (EPS) and potentially suitable for fabrication of insulation panels were developed using a Lentinus crinitus strain previously selected after mycelial phases tests. Mechanical variables in bending, compression strength and stiffness were measured following ASTM D143 standard. Two protocols for composite fabrication were followed using different compression loads. Flexural strength reached 0.48 MPa and compression strength 0.235 MPa. Results obtained were compared with data of balsa wood (Ochroma pyramidale) for the similarity of possible applications, expanded polystyrene as its possible substitute and early published data on mycelium composites. Mechanical performance in flexural and compressive strength of the obtained materials revealed their potential use as biodegradable alternatives to some applications of synthetic plastics as insulation panels and packing materials.
RESUMENSe determinaron algunas propiedades físicas y mecánicas de tres de las cinco especies del género Guadua que crecen en México con la finalidad de fomentar su uso en la construcción, aprovechando su comportamiento estructural. Las especies estudiadas fueron Guadua aculeata, Guadua amplexifolia y Guadua velutina sobre las que es conocido que poseen características adecuadas para la construcción de vivienda tradicional. Se recolectaron en los estados de Veracruz y Tabasco. Para G. velutina y G. amplexifolia los valores de densidad relativa básica (pa/vv) que se obtuvieron fueron entre 0,399 y 0,393 para la parte basal de los culmos, y de 0,514 y 0,506 para la parte superior. Para esta misma propiedad G. aculeata mostró valores ligeramente más altos, 0,429 en la parte basal y 0,653 para la parte superior de los culmos. De manera semejante los valores de resistencia en flexión (MOR), en condición verde, obtenidos fueron, en general, más bajos para la parte basal y más altos en la parte superior. Para G. velutina fueron entre 75,5 MPa y 88,3 MPa; para G. amplexifolia de 77,0 MPa y 102,1 MPa; y para G. aculeata de 59,7 MPa a 89,2 MPa.Palabras clave: bambú, compresión, cortante, flexión, módulo de elasticidad, módulo de ruptura. ABSTRACTA test program on some physical and mechanical properties of three out of the five Guadua species growing in Mexico was carried out to promote their use in construction taking advantage of their structural behavior. Those species were Guadua amplexifolia, Guadua velutina and Guadua aculeata, which are traditionally well known to have characteristics for vernacular housing. Samples were collected in Veracruz and Tabasco states. Values obtained for G. velutina and G. amplexifolia basic relative density (ow/gv) range from 0,393 to 0,399 for the lowest part of culms, and from 0,506 to 0,514 for the top. G. aculeata showed values slightly higher, 0,429 in the base, 0,653 for top of culms. Values of bending strength (MOR), in green condition, were, generally, lower for base specimens and higher for top specimens. Bending strength values for unseasoned bamboo for G. velutina ranged from 7,5 MPa to 88,3 MPa; while G. amplexifolia were from 77,0 MPa to 102,1 MPa; and for G. aculeata, varied from 59,7 MPa to 89,2 MPa. Sin embargo, su calidad y durabilidad se pueden incrementar con la participación de arquitectos, ingenieros, tecnólogos de la madera y otros profesionales que generen o incrementen la información sobre las especies que se utilizan en la construcción, principalmente sobre sus propiedades físicas y mecánicas, su durabilidad natural, y sistemas de preservación o conservación, diseños arquitectónicos, sistemas constructivos, diseño estructural y de uniones (Ordóñez, 1999, Rodríguez, 2006. También se requiere más investigación sobre su distribución geográfica, identificación de especies, taxonomía, anatomía y silvicultura (Cortés, 2000). Muchos de estos temas se desarrollan en otros países como Ecuador, Colombia, Brasil, Costa Rica, China, India, y otros en donde crece naturalmente ...
RESUMENEn este artículo se presentan las propiedades físicas y mecánicas del culmo de Guadua aculeata. El material de estudio se colectó en el predio "Las Margaritas", Hueytamalco, Puebla, México. El marcado, derribo y ensayo se realizó tomando como referencia las normas ISO 22157-1 ISO e ISO/TR 22157-2. Se presentan valores promedio de los resultados para las secciones inferior, media y superior; se observa que la densidad básica (peso anhidro/volumen verde) varia de 560 a 660 kg/m 3 de la base a la parte superior del culmo. Las contracciones totales promedio fueron de 13,9 % en espesor; 7,1 % en diámetro y 0,1 % en longitud. En el caso de las propiedades mecánicas se encontró que el esfuerzo máximo cortante varió de 6,0 a 10,5 MPa; el esfuerzo máximo en compresión paralela a la fibra incrementó de 28,2 a 56,7 MPa de la sección inferior a la superior y su módulo de elasticidad de 13,7 a 20,7 GPa. El módulo de ruptura en flexión de 51,9 a 79,6 MPa y su módulo de elasticidad de 15,1 a 24,1 GPa. La resistencia en tensión paralela a la fibra se incrementó de 58,5 a 92,2 MPa y el módulo de elasticidad en ese esfuerzo de 8,2 a 9,8 GPa. La especie estudiada tiene propiedades físicas, mecánicas y geométricas similares a la G. angustifolia que se utiliza en la construcción en países como Colombia, Costa Rica, Panamá, Venezuela y Ecuador. Palabras claves:Compresión paralela, contracción longitudinal, contracción transversal, densidad básica, esfuerzo de corte, esfuerzo máximo, módulo de elasticidad, módulo de ruptura, tensión paralela. ABSTRACTThe physical and mechanical properties of Guadua aculeata culm are shown in this paper. The study material was collected from the locality "Las Margaritas" Hueytamalco, Puebla, Mexico. The marking, felling and testing was performed with reference to ISO standards ISO 22157-1 and ISO/TR 22157-2. The average values of the results of low, middle and upper sections are shown; the basic density (dry weight / green volume) ranged from 560 to 660 kg/m 3 of the lower to upper culm section. The average total contractions were 13,9% in thickness; 7,1% in diameter and 0,1% in length. In the case of mechanical properties were found that the maximum shear stress varies from 6,0 to10,5 MPa; the maximum stress in compression parallel to fiber increased from 28,2 to 56,7 MPa from low to top section and the modulus of elasticity from 13,7 to 20,7 GPa. The modulus of rupture in bending varies from 51,9 to 79,6 MPa and the modulus of elasticity from 15,1 to 24,1 GPa. The strength in tension parallel to the fiber also increased from 58,5 to 92,2 MPa and modulus of elasticity ranged from 8,2 to 9,8 GPa. The studied specie has the same physical, mechanical and geometric properties to G. angustifolia that it is used in the construction in countries how Colombia, Costa Rica, Panama, Venezuela and Ecuador.
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