Clasificación no destructiva y rehabilitación de madera estructural. PROYECTO MEND-ME

AIDIMME está investigando en este proyecto de I+D en cooperación con empresas valencianas, MEND-ME, la evaluación no destructiva de madera estructural, así como nuevas soluciones y productos de refuerzo y consolidación para rehabilitar sistemas constructivos de madera.

La financiación de la segunda anualidad del proyecto de I+D en cooperación con empresas ha sido recientemente aprobada por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial). El proyecto está también cofinanciado por el Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2014-2020. La primera anualidad del proyecto (enero 2017-mayo 2018) fue financiada también por el IVACE y por fondos FEDER. Los resultados del proyecto se dirigen al sector de la madera, la arquitectura y la rehabilitación.

El objetivo general de MEND-ME radica, en primer lugar, en desarrollar una metodología de evaluación no destructiva específica para madera estructural y después aplicarla los elementos estructurales de madera antigua presente en construcción y rehabilitación para caracterizarlos mecánicamente y clasificarlos según el CTE, prestando especial atención a las especies de madera que se usaron en construcción en la Comunidad Valenciana.

La metodología que se está desarrollando podrá aplicarse in situ y será específica para la madera antigua, objetivo de los trabajos de rehabilitación, porque tendrá en cuenta las características intrínsecas de ese tipo de madera, así como la presencia de sus defectos y patologías, que ocasionan que los resultados de las tecnologías no destructivas sean muy diferente a los que se obtienen en madera nueva (que tiene menos duramen, menos defectos como nudos, menos patologías o ninguna, etc.).

En segundo lugar, el objetivo general del proyecto radica en proponer e implantar productos y soluciones innovadores más efectivas que las actuales para reforzar y consolidar estructuras, tanto de madera antigua o patrimonial como de madera actual. Estos productos y soluciones beneficiarán al patrimonio histórico valenciano, en el cual abundan las estructuras y elementos de madera.

Existe un desconocimiento generalizado sobre las propiedades mecánicas de la madera antigua presente en los edificios, lo que limita mucho o directamente imposibilita la rehabilitación de edificios y estructuras con madera de hace más de 40 años. Según datos de AIDIMME, el 70% de la madera antigua/patrimonial que se sustituye en España, principalmente por desconocimiento de su estado o porque superficialmente presenta deterioros, podría bien conservarse o bien rehabilitarse con refuerzos o reparaciones muy localizadas. La madera antigua y patrimonial suele presentar deterioros o degradaciones, de origen biótico o abiótico. Muchas degradaciones son superficiales y no afectan a la resistencia mecánica.

La madera antigua tampoco tiene una clasificación según el Código Técnico de la Edificación (CTE), que entró en vigor en 2006. Para ese tipo de madera, la realización de ensayos estructurales en laboratorio no es posible, pues el apeo y transporte del elemento resulta imposible (en el caso de la madera patrimonial) o no es viable técnica o económicamente y, además, el elemento no podría volver a usarse, pues estos ensayos son destructivos.

Para mantener y rehabilitar adecuadamente esa madera se necesita, por tanto, una metodología específica de diagnosis y evaluación no destructiva y una caracterización de sus propiedades según el CTE mediante técnicas no destructivas (TND). Es necesario establecer una metodología específica, pues la madera antigua tiene propiedades (alto porcentaje de duramen, densidades muy altas) y/o defectos (ataques de termitas, de carcoma fina y gruesa, de hongos; nudos grandes, gemas, desviaciones de la fibra) que no tienen las maderas nuevas utilizadas hoy día en construcción, que sí están aceptadas y clasificadas por el CTE.

 

 

Además, debe considerarse que existen también grandes partidas de madera procedentes de demoliciones (110.000-120.000 m3 en España) que no se utilizan en construcción porque esa madera, al ser antigua, no está caracterizada según el CTE (es obligatorio ahora en la UE que toda la madera estructural esté caracterizada y tenga esa información en su marcado CE). Con la metodología desarrollada, toda esta madera podrá clasificarse y luego comercializarse con marcado CE para ser reutilizada. Las directrices de la UE sobre construcción priman el uso de materiales renovables y reciclables como la madera, así como la reutilización de los materiales de construcción.

Por otra parte, en el proyecto se probará e implantará la metodología desarrollada en sistemas constructivos de madera antigua (cerchas, forjados, etc.). Los sistemas constructivos se evaluarán, para posteriormente ser reforzados/consolidados mediante la innovación en nuevas soluciones y productos de refuerzo y consolidación, más efectivos que los actuales.

 

 

Con esas soluciones y productos se conseguirá reforzar in situ los elementos de madera que presentan degradaciones o daños, de una forma rápida, segura y económica, aumentando significativamente la resistencia de la madera y su durabilidad futura. Por tanto, dichas soluciones y productos permitirán realizar las rehabilitaciones de estructuras de madera, cada vez más frecuentes y amplias, con las premisas de sostenibilidad, competitividad y fiabilidad arriba indicadas.

Para conseguir los objetivos propuestos y obtener el mayor impacto empresarial posible, se cuenta con la colaboración en tareas concretas del proyecto de empresas valencianas relacionadas con la madera y la construcción en madera.

Hasta el momento no existe una caracterización y clasificación de la madera estructural antigua; por lo tanto, existe un desconocimiento generalizado sobre su uso y rehabilitación, así como dudas sobre su seguridad. Los proyectos experimentales de caracterización mecánica y clasificación de madera antigua que actualmente se realizan aún no han conseguido obtener la fiabilidad que se demanda para poderla equiparar a la madera nueva incluida en el CTE.

Por otro lado, no se dispone actualmente de una metodología de evaluación no destructiva de la madera estructural adaptada a cualquier tipo de elemento; es decir, de cualquier tamaño, sección y geometría. El sector de la madera y productos derivados evalúa la calidad de la madera seleccionando algunas muestras y sometiéndolas a ensayos destructivos, que se realizan en laboratorios con máquinas universales de ensayo de grandes dimensiones, y por tanto no pueden llevarse a cabo in situ y resultan en la destrucción de la muestra de ensayo.

 

 

En consecuencia, la novedad de los objetivos del proyecto radica en varios aspectos:

• El desarrollo y validación de una metodología de evaluación no destructiva específica para madera estructural antigua, aplicable a cualquier tipo de elemento, independientemente de su sección y forma geométrica. Esta metodología evitará a las empresas realizar ensayos destructivos y podrá usarse in situ.
• La caracterización mecánica y la clasificación según el CTE de las especies de madera antigua mayormente usadas en el pasado. Esta caracterización se traducirá en una base de datos de propiedades mecánicas para uso de arquitectos e ingenieros.
• La innovación en soluciones y productos de refuerzo y consolidación utilizados en la rehabilitación de sistemas constructivos y su aplicación práctica, lo que beneficiará al patrimonio histórico valenciano, en el cual abundan las estructuras y elementos de madera.
• El modelado matemático-computacional de estructuras de madera antigua con sus peculiaridades (nudos, degradaciones por xilófagos, refuerzos puntuales, secciones y formas variantes, etc.) es totalmente novedoso para el sector de la arquitectura.

 

 

Los principales resultados técnicos obtenidos en la primera anualidad del proyecto son los siguientes:

• Especies de madera utilizadas en construcción en España y sus características.
• Especies de madera y durabilidad natural frente a hongos e insectos xilófagos.
• Uso de la madera en construcción y rehabilitación.
• Análisis y comparación de las técnicas de evaluación no destructiva de la madera.

Estos resultados están disponibles de forma pública, gratuita y abierta en la página electrónica de AIDIMME.

Para la segunda anualidad del proyecto, los resultados esperados son los siguientes:

• Una metodología de evaluación no destructiva específica para madera de uso estructural, aplicable a madera antigua y nueva, sea cual sea su estado, longitud, sección y forma.
• Una guía de buenas prácticas en evaluación no destructiva de la madera antigua.
• Una base de datos de propiedades mecánicas de las especies de interés en rehabilitación (densidad, resistencia a flexión, módulo de elasticidad, resistencia a cortante, etc.). Estas propiedades se obtendrán aplicando la metodología anterior a las especies de madera antigua y se vincularán con la clasificación del CTE (clases resistentes).
• La difusión de forma efectiva del proyecto y sus resultados, escogiendo los canales más adecuados para que obtener el mayor impacto posible.
• La transferencia y promoción de los resultados a empresas de la Comunidad Valenciana con el fin de mejorar su competitividad y de introducirlas en nuevos mercados con actividades de alto valor añadido.

 

 

 

Para más información contacte con AIDIMME.