Osciloscopio: Equipo de registro de ondas elásticas

En ACUSMADERA empleamos un osciloscopio como equipo de registro directo de ondas elásticas generadas por impacto en la madera, el cual consta de dos sensores acústicos (emisor y receptor), una unidad de registro y un ordenador de control.

Al golpear el sensor emisor, la onda elástica se propaga por el material hasta ser captada por el sensor receptor. Conocida la distancia entre el emisor y el receptor y determinando el tiempo de llegada de la onda al receptor mediante algoritmos apropiados, se determina la velocidad de la onda. Conocida la velocidad de la onda y la densidad del material obtenida mediante una micro-cata extraída por barrena, se calcula el Módulo de Elasticidad Dinámico (MoEdyn), al cual se le aplica una corrección por humedad según la norma UNE-EN 384:2016+A1 y una fórmula de paso para obtener el Módulo de Elasticidad Estático (MoE). El valor del MoE y la densidad permiten asignarle a la pieza una Clase Resistente según la norma UNE-EN 338:2016.

Esta técnica de inspección no destructiva está recogida en la norma UNE 41085- 8:2009 (Diagnóstico de edificios. Parte 8: Estudio patológico de la estructura del edificio. Estructuras de madera). Además, el equipo permite detectar zonas degradadas con presencia interna de galerías, orificios o serrín, midiendo la velocidad de propagación de la onda en sentido transversal al elemento estructural.

El equipo permite también determinar el MoEdyn en árboles en pie.

Microsecond Timer

Alternativamente al osciloscopio, en ACUSMADERA usamos el equipo comercial Microsecond Timer, el cual permite medir el tiempo de propagación de la onda elástica en la madera y de ahí la velocidad de propagación y el módulo de elasticidad dinámico y la existencia de zonas degradadas de la madera, tanto en elementos estructurales como en árboles en pie.

Equipo de medida de la humedad de la madera

En ACUSMADERA usamos un medidor de humedad basado en el método de medición capacitiva y de resistencia. El cálculo de la humedad relativa del material se efectúa con 2 superficies sensores conductoras, situadas en la parte posterior del aparato (capacitivo) o con puntas de medición integradas (resistencia). El equipo consta de un sensor adicional desplegable que mide la temperatura ambiente, la humedad relativa del aire y calcula la temperatura de punto de condensación.

La medición de humedad se emplea para la detección de zonas con alta presencia de humedad ligadas a patologías recogidas en la norma UNE-EN 41805-8, así como para la medición de humedad de la pieza. El sensor adicional lateral permite a través de las curvas temperatura ambiente-humedad relativa del aire, obtener la humedad de equilibro higroscópico de la madera (HEH).

Para la determinación de la humedad de la madera se sigue la norma UNE EN 13183-1:2002. Mediante micro-catas del elemento a estudiar, se obtiene su densidad local in situ. A continuación, las micro-catas se colocan en una estufa de aire forzado a una temperatura constante de 103±2 °C para determinar la densidad anhidra de la pieza. Conocidas ambas densidades, se puede calcular la humedad de la pieza.

Equipo de emisión acústica

La norma UNE 41085- 8:2009 (Diagnóstico de edificios. Parte 8: Estudio patológico de la estructura del edificio. Estructuras de madera) incluye entre los procesos físicos de degradación del material, el ataque biótico, y entre ellos los insectos xilófagos.

Además, la UNE 56418:2016 (Protocolo de actuación en cascos urbanos afectados por ataques de termitas subterráneas) califica el problema de las termitas subterráneas como un problema de ámbito global de toda la municipalidad e implica a los ayuntamientos para establecer protocolos y mecanismos que pongan solución global a la plaga. Esta norma establece que se utilizarán las técnicas mencionadas en la norma UNE 41085-8:2009. La única técnica no destructiva para la detección de insectos xilófagos activos contemplada en dicha norma es la detección acústica.

En ACUSMADERA utilizamos un equipo de emisión acústica portable de Vallen Systeme formado por un sensor de ultrasonidos que actúa como receptor de las ondas acústicas generadas por la actividad de los insectos xilófagos, en torno a la frecuencia de 150 kHz, y un equipo de registro portable. La actividad registrada por el equipo es transmitida a un software de análisis que permite evaluar su amplitud, energía, periodo de ocurrencia y contenido en frecuencia, entre otras variables.

DETERMINACIÓN DE LA CLASE RESISTENTE

1. Obtención del módulo de elasticidad dinámico mediante la técnica de ondas elásticas (ultrasonidos), la densidad in situ mediante micro-catas y densidad anhidra por desecado por estufa, de elementos estructurales puestos en obra, y asignación de clase resistente según norma UNE-EN 338.
2. Evaluación visual de defectos de la madera (nudos, gemas, fendas, etc.) y asignación de una clase resistente visual según la norma UNE-EN 56544, tanto en elementos puestos en obra como antes de su colocación en obra.
3. Determinación en máquina de ensayos mecánicos de la resistencia a flexión, el módulo elástico estático a flexión y la densidad de vigas de madera de hasta 3 m de longitud según la norma UNE-EN 408 y determinación de su clase resistente según norma UNE-EN 338.

DETECCIÓN DE INSECTOS XILÓFAGOS ACTIVOS

1. Detección de larvas activas de insectos xilófagos en elementos estructurales de madera puestos en obra mediante la técnica de emisión acústica con sensores ultrasónicos.
2. Inspección visual de elementos estructurales de madera puestos en obra para detección y evaluación de patologías según la norma UNE-EN 41805-8.
3. Medición de la humedad de elementos estructurales de madera puestos en obra y su Humedad de Equilibrio Higroscópico (HEH).

EVALUACIÓN DE ÁRBOLES EN PIE

1. Determinación de la densidad y el módulo de elasticidad dinámico de la madera de árboles en pie mediante ondas elásticas (ultrasonidos).
2. Inspección de la existencia de deterioro debido a pudrición en el interior de árboles en pie mediante la técnica de tomografía acústica.