Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada
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Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii. Ponente: Esther Merlo Sánchez. CIS MADEIRA Autores: FERNÁNDEZ ORDIZ, A., MERLO SANCHEZ, E.,SANTACLARA ESTÉVEZ, O. y GUAITA FERNÁNDEZ, M. Ávila, 22 de Septiembre de 2009 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 2/13 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 3/13 Los métodos sónicos: “Teoría unidimensional rigidez-onda” Módulo de elasticidad dinámico = Velocidad² x densidad Estudios contrastados en España para clasificación estructural de distintas especies (ARRIAGA et al., 2002; HERMOSO et al 2003; ACUÑA, et al 2006; IÑIGUEZ, 2007; CASADO et al 2007). Norma para la clasificación estructural de la madera con métodos sónicos en Brasil (NBR 15521:2007). Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 4/13 Calidad estructural de vigas Especie: abeto Douglas Dimensiones •Cara:120 mm •Canto:80 mm •Largo: 2200 mm Número de vigas: 197 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii Metodología Variables “sónicas”: •Velocidad de transmisión de onda de impacto en la madera •Módulo de elasticidad dinámico = velocidad² x densidad •3 técnicas PLG (Portable Lumber Grader) FAKOPP Tiempo Microsecond Timer. FAKOPP •3 modos de medición Frecuencia Martillo sónico. Instrumenta Mechanik Labor (IML) 1m •Cara-cara •Canto-canto 1m •Testa-testa 2.20m 5/13 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 6/13 Módulo de elasticidad obtenido mediante rotura en máquina de universal de ensaios UNE-EN 408:2004. E glo 3 L3 × (F2 - F1 ) éæ 3 × a ö æ a ö ù = × êç ÷-ç ÷ ú 3 b × h × (w2 - w1 ) êëè 4 × L ø è L ø úû Wintest 32 – S.A.E. bertest modelo ELIB-100 Timer. Cálculo de densidad Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 7/13 Resultados Velocidad MICROSECOND MEDICIÓN MARTILLO SÓNICO PLG V(m/s) C.V. V(m/s) C.V. V(m/s) C.V. Cara-cara 4906,30 6,22 4082,22 7,72 - - Canto-canto 5049,27 5,79 4177,71 8,27 - - 5148,49 4,98 4716,83 5,82 4553,44 5,90 Testa-testa + + Módulo de elasticidad dinámico MICROSECOND MEDICIÓN MARTILLO SÓNICO PLG V(m/s) C.V. V(m/s) C.V. V(m/s) C.V. Cara-cara 4906,30 6,22 4082,22 7,72 - - Canto-canto 5049,27 5,79 4177,71 8,27 - - 5148,49 4,98 4716,83 5,82 4553,44 5,90 Testa-testa + + Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 8/13 Resultados Coeficiente de regresión del Módulo de elasticidad real con las variables sónicas MICROSECOND MARTILLO IML V m/s MOE din Vm/s MOE din Cara-cara 0.38 0.55 0.26 0.42 Canto-canto 0.50 0.65 0.32 0.47 R² Testa-testa PLG Vm/s MOE din 0.68 0.74 0.53 0.67 0.69 0.82 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 14000 16000 R2 = 0,6760 MOEgloEgloN/mm² MOEgloEglo N/mm² 16000 R²=0.67 12000 10000 8000 6000 6000 8000 10000 12000 14000 E MOEgloEglo N/mm² 14000 R²=0.75 12000 10000 8000 6000 6000 16000 8000 E IML testa-testa MOEdin PLGdin Testa-testa N/mm² 16000 R2 = 0,7483 din Microsecond testa-testa MOEdin PLG Testa-testa N/mm² R2 = 0,8253 14000 R²=0.82 12000 10000 8000 6000 6000 8000 10000 10000 12000 14000 16000 18000 12000 Edin PLG testa-testa 14000 16000 MOEdin PLG Testa-testa N/mm² 9/13 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii Clases resistentes asignadas con PLG 35 30 25 % 20 15 10 5 0 Out C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 Clases resistentes 10/13 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii Comparación clases resistentes asignadas con PLG y rotura 60 Piezas PLG Piezas Eglo 50 Recuento 40 30 20 10 0 Out C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 Clases resistentes 11/13 Los métodos sónicos y la calidad estructural de madera aserrada. Aplicación a Pseudotsuga menziesii 12/13 Conclusiones Es posible estimar con bastante fiabilidad la calidad mecánica de las piezas mediante métodos sónicos Tanto el módulo de elasticidad dinámico como la velocidad de desplazamiento de onda son buenos estimadores Las correlaciones obtenidas con estos métodos sónicos son comparables a las publicadas con ultrasonidos Saber qué hacer: Nuevos resultados que avalan incorporar los métodos sónicos en las normas de clasificación estructural de madera Agradecimientos. Oscar Santaclara USC: Ramón Mariño, Laura Alberti CIS MADEIRA: Diego, Conchi, Fernando, Moncho Contacto. Esther Merlo Sánchez emerlo@cismadeira.com Ana Fernández Martín Lario
