Proyecto MEND-ME. Tecnologías no destructivas para clasificar la madera estructural y rehabilitarla en obra
En este proyecto de I+D, cuya segunda anualidad acaba de concluir, AIDIMME investiga la evaluación no destructiva de madera estructural, así como nuevas soluciones y productos de refuerzo y consolidación para rehabilitar sistemas constructivos.
Recientemente ha concluido la segunda anualidad del proyecto de I+D MEND-ME (Desarrollo de una metodología para la evaluación no destructiva de madera estructural y aplicación innovadora a rehabilitación). El IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) ha financiado esta anualidad del proyecto. El proyecto ha sido cofinanciado también por el Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2014-2020. MEND-ME consta de tres anualidades, y la segunda ha transcurrido de julio de 2018 a junio de 2019.
El objetivo principal del proyecto consiste en desarrollar una metodología de análisis no destructivos que permita conocer el estado y calidad estructural de la madera nueva o antigua, para poder realizar rehabilitaciones de estructuras de madera en menor tiempo, de forma competitiva, sostenible, segura y fiable, así como aprovechar madera procedente de demoliciones bien para ejecutar esas rehabilitaciones o bien para usarla en nuevas estructuras.
MEND-ME nace de la necesidad del sector de la construcción y de muchos arquitectos de disponer de una caracterización mecánica y de una clasificación según el Código Técnico de la Edificación (CTE) de la madera existente en las edificaciones antiguas. Asimismo, nace de la necesidad, común a arquitectos, ingenieros y empresas de rehabilitación, de disponer de soluciones y productos de refuerzo y consolidación para madera que puedan usarse en obra de manera rápida y económica.
Según Miguel Ángel Abián, jefe del Departamento de Tecnología y Biotecnología de la Madera, coordinador y director técnico del proyecto y responsable de la línea de I+D Madera en Construcción, “resulta necesario determinar fiablemente las propiedades físico-mecánicas de la madera antigua para que los ingenieros y arquitectos confíen en este material renovable y lo traten como un material normalizado. El CTE pone en pie de igualdad como materiales de construcción a la madera, el acero y el hormigón, siempre que se sigan sus procedimientos de cálculo”.
Los resultados del proyecto se dirigen principalmente a la industria de 1ª y 2ª transformación de la madera, a empresas y profesionales de la construcción y la rehabilitación, así como a estudios de arquitectura e ingeniería para construcción y estructuras.
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.
Hasta la fecha, en la segunda anualidad del proyecto se ha desarrollado una metodología de evaluación no destructiva basada en la combinación optimizada de ensayos no destructivos y criterios visuales (número de nudos relevantes y tamaño, nudos agrupados, anillos, etc.). Esta metodología puede aplicarse in situ en elementos ya instalados y permite determinar fiablemente las propiedades mecánicas de la madera, tanto antigua como nueva, y clasificarla madera según el sistema de clases resistentes del CTE (en el caso de coníferas, C14, C16, C18, C20, C22, C24, C27, C30, C35, C40, C45 y C50; en el caso de frondosas, D18, D24, D30, D35, D40, D50, D60 y D70). En Europa, toda la madera para construcción debe estar caracterizada según ese sistema de clases resistentes y llevar el marcado CE.
Los criterios visuales utilizados en la metodología tienen en cuenta, entre otros parámetros, la proporción de albura y duramen de la madera, así como la cantidad de nudos y su superficie en relación a la superficie total del elemento.
Uno de los parámetros visuales de la metodología es el índice CKDR. Este índice contabiliza la nudosidad del elemento de madera.
Los ensayos no destructivos propuestos originalmente para la metodología corresponden a resistografía, emisión-recepción de ultrasonidos y vibraciones inducidas/ondas de presión.
Una vez desarrollada la metodología de evaluación no destructiva, se validó y probó comparando sus resultados o predicciones con los resultados obtenidos del ensayo destructivo a flexión según la norma UNE-EN 408. En concreto, se ensayaron 15 vigas de pino silvestre, 15 vigas de pino laricio, 15 vigas de pino resinero y 16 vigas de pino carrasco. Sus dimensiones nominales fueron 10,8 x 8,0 x 400 cm.
Para el módulo de elasticidad (MOE), se realizaron regresiones lineales entre el resultado del ensayo destructivo y los resultados con las técnicas no destructivas y los parámetros y variables de la metodología. Estas regresiones se realizaron para cada especie y para las cuatro especies en conjunto. El nivel de significación estadístico fue 0,05. Los resultados se resumen en la siguiente tabla.
Para la resistencia a flexión o módulo de rotura (MOR) se realizaron regresiones lineales entre el resultado del ensayo destructivo y los resultados con las técnicas no destructivas y los parámetros y variables de la metodología. Estas regresiones se realizaron para cada especie y para las cuatro especies en conjunto. El nivel de significación estadístico fue 0,05. Los resultados se resumen en la siguiente tabla.
Los resultados obtenidos validan la metodología obtenida y confirman plenamente su efectividad. En todos los análisis estadísticos realizados se ha obtenido un R2 superior al 50%, y en muchos casos se supera el 70%.
Además, en todos los análisis hay parámetros o variables sin significación estadística, lo que permite simplificar mucho la metodología eliminando algunos ensayos. Por ejemplo, en el caso de la predicción del módulo de elasticidad de las cuatro especies de pino en conjunto, la metodología puede reducirse a 2 ensayos solamente: resistografía y vibraciones inducidas. No sería necesario medir ningún parámetro visual.
Actualmente, en el proyecto se está acabando de mejorar la metodología de evaluación no destructiva y se está trabajando en el aprovisionamiento de madera, acondicionamiento y preparación de probetas de ensayo de madera antigua, con el fin posterior de adaptar la metodología mejorada de END a la madera antigua, que presenta propiedades y características ausentes en la madera actual.
En el proyecto están colaborando empresas y entidades valencianas, que aportan conocimiento, muestras y materiales al proyecto, y que reciben información técnica del proyecto en el marco de la transferencia tecnológica y promoción de los resultados a empresas y profesionales de los sectores de interés. Se celebran reuniones periódicas con ellas.
El proyecto se ha difundido y se ha realizado transferencia tecnológica de sus resultados en la feria internacional FIMMA-MADERALIA 2018, en Feria Hábitat Valencia 2018, en el Congreso Hábitat-Estrategia Empresarial 2018, así como en el encuentro FOCUS PYME y Emprendimiento Comunitat Valenciana 2018.
La última actividad de difusión y transferencia ha sido en el II Encuentro entre profesionales de interiorismo para instalaciones de carpintería en madera, celebrado el 15 de mayo y organizado por ASEMAD (Asociación de Empresarios de Carpintería y Afines de la Comunidad Valenciana), en colaboración con FEVAMA (Federación Empresarial de la Madera y el Mueble de la Comunidad Valenciana), CÁMARA VALENCIA y AIDIMME. El proyecto se difundió y se transfirieron sus resultados mediante circulares entregadas a los asistentes, contestando a sus preguntas y mediante la ponencia “Innovación en el campo de la madera: algunas experiencias actuales de interés”.
Para más información contacte con AIDIMME.
