Instrumentación para el análisis y evolución de los elementos estructurales de madera

 

AIDIMA utiliza distintos instrumentos y herramientas para la valoración del estado de la madera estructural y para la detección de patologías en ella.

Existen diversas herramientas tecnológicas que se han desarrollado para el apoyo a la inspección y diagnosis de estructuras de madera, las cuales se basan en tecnologías innovadoras y avanzadas como la emisión-recepción de ultrasonidos, impulsos de vibración, resistencia al barrenado (resistografia), amplificación de sonido, etc., además de sistemas manuales o tradicionales (martillo, punzón, higrómetros, etc.).

Esto, unido a la experiencia de los técnicos que realizan las inspecciones, sirve para ayudar a los prescriptores de la rehabilitación en las decisiones que deben tomarse antes de la rehabilitación y después.

Cubierta de madera de la Iglesia de la Merced en Ciudad de Panamá

A continuación se describe brevemente cómo funcionan algunas de las herramientas de más interés.

 

Equipodeultrasonidos

Este equipo se basa en la transmisión (emisión-recepción) de ultrasonidos. Esta transmisión se realiza entre un emisor y un receptor que se instalan a la máxima distancia posible, pero siempre dentro de la longitud del elemento. Estas ondas ultrasónicas determinan el módulo de elasticidad y la resistencia a la flexión en función de la velocidad de propagación, la densidad de la madera, la humedad, etc.

La inclinación de los sensores con el elemento nunca debe ser superior a 30º respecto a la dirección longitudinal. Es necesario realizar unos taladros previos para fijarlos. Para un correcto cálculo del MOE (módulo de elasticidad) y del MOR (módulo de rotura o resistencia a flexión) se introducen en el dispositivo diferentes parámetros como son la distancia entre sensores, la especie de madera, etc. AIDIMA ha realizado varios proyectos de I+D en los que ha estudiado parámetros adicionales para tener resultados más precisos y fiables.

Para realizar esta prueba, el elemento puede estar bajo cargas e instalado.

Detalle de un análisis "in situ" con el equipo de emisión-recepción de ondas ultrasónicas

Detalle de los componentes del equipo de emisión-recepción de ondas ultrasónicas

Equipoderesistenciaalapenetración-barrenadodelamadera

Este equipo se basa en la resistencia a la penetración/ taladrado de la madera.

Principalmente se compone de un taladro, una broca de 3 mm de diámetro y un sistema que permite medir la resistencia que ofrece un material al ser taladrado. Mediante este equipo, y a partir del perfil de resistencia que proporciona, puede valorarse, de forma comparativa, la resistencia interna, huecos por insectos/hongos xilófagos, fendas, nudos, etc., que pudieran estar presentes en el interior de un elemento de madera.

Detalle de análisis de una cubierta de madera con un equipo de resistografía

 

Equipodevibracionesinducidas

Este equipo determina también el módulo de elasticidad (MOE) y la resistencia a la flexión o módulo de rotura (MOR). Para ello se realizan emisiones/recepciones de vibraciones inducidas, mediante un impactador mecánico, provocando una vibración que se transmite a lo largo de la muestra hasta el receptor, el cual recoge y analiza las vibraciones resultantes.

En este caso, el elemento debe estar sin cargas y desmontado.

Ejemplo de análisis de una viga con un equipo de vibraciones inducidas

Higrómetroderesistenciaohigrómetrocapacitivo

Por lo general, cuando el contenido en humedad de los elementos estructurales de madera superan el 20%, se considera que la madera está demasiado húmeda, lo cual disminuye su resistencia y aumenta el riesgo de pudrición por hongos o de daños por insectos, la probabilidad de de aparición de fendas, etc. Para medir esta humedad  se utilizan higrómetros de resistencia/capacitivos.

Detalle de medición de humedad con un higrómetro resistivo

Equipodedeteccióndelaactividaddeinsectosxilófagosmedianteelsonido

Este equipo detecta los sonidos producidos por los diferentes insectos xilófagos (carcoma, termitas, cerambícidos, etc.), en elementos de madera de todo tipo: vigas, marcos, parqués, mobiliario, etc. Se realizan varios análisis en los diferentes lugares donde se han observado indicios de ataque, a fin de proporcionar la certeza de que el ataque está activo. Luego AIDIMA prescribe tratamientos para solucionar el problema.

Departamento de Tecnología y Biotecnología de la Madera

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