Técnicas de diagnóstico | Estimación del módulo de elasticidad

La elasticidad es una propiedad de materiales como la madera que son sólidos deformables. La madera, tiene la capacidad de mostrar cierta elasticidad, dependiendo entre especies, normalmente el valor de elasticidad es mayor bajo tracción que en compresión.

La teoría de la elasticidad nos dice que un material que es capaz de deformarse almacenando el esfuerzo en forma de energía interna, para después recuperar su forma de forma reversible es elástico y podemos observar este comportamiento en la madera.

Calcular el módulo de elasticidad nos permite categorizar la madera según su clases resistentes.

Esto es útil para simplificar la gran variabilidad de especies de madera y clases de calidad, así como las combinaciones de ambas, se definen las clases resistentes, como las agrupaciones de especies y calidades que tengan niveles de resistencia semejantes.

Las clases resistentes que se establecen, (norma UNE-EN 338 de 1.995) se basan en los valores de la resistencia a la flexión en N/mm2 estableciendo la siguiente modulación 14; 16; 18; 22; 24; 27; 30; 35; y 40 en coníferas y 30; 35; 40; 50; 60 y 70 en frondosas.

Debido a las propiedades físico-mecánicas de la madera, esta se comporta de manera anisótropa, esto es, ofrece mayor resistencia en la dirección de la fibra que de manera perpendicular a esta, al encontrar una alteración en la dirección de la fibra respecto a la dirección de la carga, disminuye la resistencia en proporción directa a el resultado de la componente entre la dirección de carga y la dirección de la fibra.

Los nudos, son resultado de la ramificación de la madera, al aparecer la rama en ángulo respecto a las fibras del tronco, a 90º generalmente, crea una desviación de la fibra y consecuentemente una pérdida de resistencia.

Se debe a un defecto en el despiece de la madera en el proceso de aserrado, en el que, por falta de sección en una parte de la pieza, en lugar de presentar la arista del canto viva, se observa parte de la sección externa o corteza en la pieza. Esto causa una pérdida de sección, que resulta en una falta de resistencia equivalente a no tener madera.

Las fendas son roturas mayoritariamente longitudinales y en dirección de la fibra, estas ocasionan una perdida de resistencia debido a la separación de las fibras originando un espacio vacío dentro de la pieza de la madera.

Las acebolladuras son roturas de la fibra de la madera de manera axial, normalmente aparecen entre los anillos de crecimiento de la pieza y crean una pérdida de la resistencia de la madera.

Hay otros factores que pueden hacer que se resienta la resistencia de la madera como:

• Patas de gallo
• Lanulados
• Doble albura
• Lagrimales
• Grietas
• Corazón excéntrico
• Corazón hueco

Una vez conocemos los principales factores que pueden influir en la resistencia de la madera y como se categoriza, veremos uno de los métodos para determinar su clase resistente.

El ensayo mediante ultrasonidos, es un procedimiento en el que se usa un instrumento que mide el tiempo que tarda un pulso sónico en atravesar una pieza.

La determinación de las velocidades de paso se realizan con un equipo Sylvatest®. Este equipo,  trabaja por transmisión ultrasónica con un generador de 30 kHz de frecuencia y dos transductores, emisor y receptor situados a una distancia conocida (L), midiéndose el tiempo (t) que tarda la onda ultrasónica en llegar de uno al otro y con la amplitud que llega.

La velocidad de paso de la onda, V, se puede determinar por la ecuación: V = L/t

Atendiendo a la relación que existe entre la velocidad de propagación ultrasónica en un material con sus propiedades elásticas se establece la ecuación