El proyecto EMRIMAD: monitorización avanzada e inteligente para conservar el patrimonio histórico valenciano con forjados de madera

· En este ambicioso proyecto de I+D, AIDIMME investiga tanto la evaluación y conservación de forjados históricos con viguetas de madera como su monitorización inteligente, a fin de predecir su comportamiento futuro.

El Instituto Tecnológico continúa desarrollando el proyecto EMRIMAD (Evaluación, monitorización y rehabilitación inteligente de forjados históricos con viguetas de madera), que pertenece a la línea estratégica de I+D de AIDIMME BIOMATERIALES, en concreto a la sublínea de trabajo BIO0 (Análisis y caracterización de estructuras de madera).

El principal objetivo del proyecto radica en desarrollar una metodología para la evaluación y rehabilitación inteligente, rápida y económica de los forjados históricos de viguetas de madera. Dicha metodología tiene las siguientes metas:   

  • Dar nuevos usos a inmuebles históricos, cumpliendo la normativa actual.
  • Reducir los impactos ambientales, económicos, sociales y culturales asociados a la construcción/rehabilitación de edificios.
  • Promover la economía circular.
  • Preservar el patrimonio valenciano.  

La motivación del proyecto radica en que conservar el patrimonio construido es una tarea de suma importancia y constituye un enorme reto, pues requiere adaptar edificios ya existentes a los requisitos de la normativa actual (Código Técnico de la Edificación, vigente desde 2006), cuando casi siempre se construyeron mucho antes de que existiera la normativa y no se conserva documentación sobre sus métodos de construcción. En numerosos edificios históricos, así como en inmuebles de particulares, puede encontrarse un sistema constructivo de forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo, que resulta de especial interés para el proyecto.

En EMRIMAD se han buscado en la Comunidad Valenciana viguetas usadas en forjados, procedentes tanto de edificios en rehabilitación como de demoliciones. Esta actividad, que continuará durante todo el proyecto, ha permitido obtener hasta ahora unas 50 viguetas, que han sido saneadas si presentaban degradaciones importantes (normalmente, en los extremos) y posteriormente han sido acondicionadas durante varios meses hasta alcanzar un contenido en humedad del 10-12%.

Algunas de las viguetas obtenidas para el proyecto, procedentes de edificios valencianos en proceso de rehabilitación.
Degradación en el extremo de una de las viguetas acopiadas. Esta degradación, causada por hongos de pudrición, se saneó antes de acondicionar la vigueta.
Degradación en la parte lateral de una de las viguetas acopiadas. Esta degradación, causada por carcoma gruesa, es superficial (afecta a 1-2 cm de espesor) y no fue necesario sanear la vigueta.  
Toma de medidas de viguetas en una demolición.

A fin de caracterizar las propiedades locales de la madera de las viguetas, se aprovecharon trozos procedentes del saneado de las viguetas para cortar probetas pequeñas que están siendo sometidas a distintos ensayos destructivos: resistencia a compresión paralela a la fibra, resistencia a tracción perpendicular a la fibra, etc.

Ensayo de compresión paralela a la fibra en una probeta pequeña obtenida de un trozo procedente del saneado de una de las viguetas acopiadas en el proyecto. 

Para caracterizar las viguetas completas, se ha desarrollado y se está poniendo a punto un sistema de ensayo a flexión, por ahora no destructivo y que realiza ciclos de carga y descarga a velocidad programable. Este sistema se completa con un nuevo y avanzado sistema de monitorización que adquiere datos de tres fuentes diferentes:

  1. Unos nuevos sensores de fibra óptica de elevada precisión.
  2. Sensores de tipo LVDT.
  3. Células de carga muy precisas.

Los sensores LVDT son transductores de desplazamiento lineal variable. Es decir, son dispositivos electromecánicos que convierten vibraciones o movimientos mecánicos rectilíneos (en el caso del proyecto, la flecha causada en un punto de la vigueta al aplicar la carga o al irla retirando) en señales eléctricas fáciles de procesar y analizar. Las células de carga se emplean para medir las reacciones en los extremos de las viguetas que se producen durante la flexión.

Sistema de ensayo a flexión, por ahora no destructivo y que realiza ciclos de carga y descarga a velocidad programable.
Parte del sistema avanzado de monitorización que realiza la adquisición de datos del sistema de ensayo a flexión.
Deformaciones en tiempo real obtenidas por un sensor de fibra óptica durante un ciclo de carga y descarga sobre una vigueta.

El nuevo sistema de monitorización permitirá como comparar las deformaciones teóricas con las deformaciones reales, así como obtener el módulo de elasticidad (MOE) global de la vigueta. En el MOE global se tiene en cuenta en su determinación las zonas de la vigueta afectadas por cortantes, lo que no ocurre con el MOE local.

Los sistemas convencionales de monitorización que se usan en flexión permiten solamente la medida de las deformaciones en un punto de la vigueta (normalmente ubicado en el baricentro), mientras que el nuevo sistema de monitorización permitirá medirla en gran parte de la vigueta, con gran precisión.

Según el coordinador del proyecto y responsable del dpto. de Tecnología y Biotecnología de la Madera de AIDIMME, Miguel Ángel Abián, las viguetas de madera antigua presentan propiedades muy distintas a las de madera actual porque tienen nudos grandes, degradaciones, gemas, deformaciones por cargas previas mantenidas durante mucho tiempo, etc. En consecuencia, resulta probable que haya diferencias significativas entre las deformaciones teóricas y las reales, diferencias que deberán ser analizadas y explicadas.


EMRIMAD – EVALUACIÓN, MONITORIZACIÓN Y REHABILITACIÓN INTELIGENTE DE FORJADOS HISTÓRICOS CON VIGUETAS DE MADERA

Número de proyecto: 22400010
Expediente: IMAMCA/2024/2
Duración: Del 01/01/2024 al 31/12/2024

Coordinado en AIDIMME por: ABIÁN PÉREZ, MIGUEL ÁNGEL
Línea de I+D: BIOMATERIALES


Para más información sobre el proyecto y sus resultados, contacte con AIDIMME.

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Redacción

AIDIMME