Estudio del efecto de la dirección de medición y contenido de humedad en la velocidad de ultrasonido en madera de Pinus radiata D. Don a través de análisis de varianza

Analysing variance for determining humidity content and measuring directional effect on ultrasound speed in Pinus radiata D. Don wood samples

Para analizar la técnica de ultrasonido como una alternativa en la evaluación del estado estructural de diferentes edificaciones construidas en madera, se estudió el efecto e importancia relativa de la dirección de medición y el contenido de humedad, sobre la velocidad de transmisión en este material. Para esto, se aplicaron pulsos longitudinales ultrasónicos de 1 Mhz sobre pro- betas de madera de Pinus radiata D. Don, bajo un procedimiento experimental que consideró la utilización de un diseño factorial 22 completamente aleatorizado. Como resultado del análisis de varianza, se determinó que dentro de los rangos de contenido de humedad y dirección de medición estudiados, este último se presenta como factor significativo, explicando el 95% de la variabilidad total observada. De hecho, la variación del contenido de humedad entre 0 y 15%, conlleva a valores de velocidad de propagación promedio de 1.644 m/s y 2.130 m/s para las direcciones tangencial y radial, respectivamente. Los resulta- dos de este trabajo permiten concluir que al momento de realizar una evaluación mediante ultrasonido en estructuras en servicio, principalmente se debe considerar la dirección de medición como un factor determinante en el estudio; sin embargo, la efectividad de aplicación de esta técnica requiere de otros trabajos complementarios que consideren la propagación en planos mixtos de la madera. Este estudio se llevará a cabo próximamente.

Introducción

La inspección de elementos de madera es hecha con el objetivo de proporcionar información valiosa para el análisis de la seguridad de estructuras construidas con este material (Machado et al., 2009). Sotomayor y Cruz de León (2003) agregan que la evaluación del estado estructural de las edificaciones es un aspecto importante para mantener la estabilidad del edificio, garantizar la seguridad de los usuarios, y en el caso de edificaciones históricas, conservar su valor cultural.

Es así como las técnicas no destructivas han llegado a desempeñar un importante papel en la evaluación de propiedades físicas y mecánicas, como también, en la detección y evaluación de defectos en una pieza de material o estructura sin alterar sus capacidades (Tanasoiu et al., 2002). Así mismo, estas técnicas son usadas para evaluar en la madera, ya sea como material sólido o reconstituido, los daños inducidos en su interacción con el medio ambiente (Ross y Pellerin, 1994), la detección de sus defectos y la evaluación de sus propiedades mecánicas (Emerson et al., 1998).

De acuerdo a lo señalado por Tomppo et al. (2009), la propagación de ondas mecánicas de ultrasonido han sido utilizadas ampliamente para la evaluación no destructiva de la madera. En la generación de estas ondas los transductores incorporan un elemento piezoeléctrico que convierte las señales eléctricas en señales mecánicas (Bucur, 1995), las que se propagan en los medios sólidos a través de ondas longitudinales o transversales (Vásquez, 1982; Bucur, 1995).