Comportamiento viscoelastico en piezas estructurales de Pinus radiata D. Don usando tecnicas no destructivas.

Abstract

La madera es un material ampliamente usado en construcción, que se comporta mecánicamente como un sólido viscoelástico, es decir, como un material que tiene un carácter elástico y también fluido, sobre todo en esfuerzos de larga duración. Este comportamiento puede ser acentuado mediante un aumento de la temperatura. El desarrollo de productos de madera sólida y productos en base de ésta, requiere de información válida y confiable de las propiedades de dicho material. Transformando al módulo de elasticidad en la característica mecánica más necesaria en el mundo de la ingeniería de productos de madera, siendo importante como parámetro de diseño e indicador de calidad. El módulo de elasticidad dinámico puede ser determinado usando la frecuencia de resonancia de vibración según el procedimiento establecido por la Norma ASTM E 1876 (1999). Debido a la simplicidad de utilización de este mismo tipo de procedimiento es que pueden utilizarse para estudiar el comportamiento de los sólidos viscoelásticos a distintas temperaturas incluyendo temperaturas muy altas y criogénicas. Se midió la frecuencia de vibración natural en 5 piezas estructurales de Pinus radiata D. Don cuyas dimensiones eran de una pulgada de espesor, en un rango de variación de temperatura de 10° C a 100° C, en intervalos de 10° C. Para el ensayo, las tablas fueron apoyadas en sus extremos como una viga simple y la vibración fue inducida mediante un impacto seco. Para cada impacto un dispositivo electrónico digitalizó y almacenó, en un computador personal, la señal de vibración a una frecuencia de adquisición de 1 kHz. El barrido térmico se realizó en una cámara de secado experimental con control automático de temperatura y humedad del aire. Las tablas se encontraban a un 10 % de humedad y antes del experimento fueron envueltas en un film de nylon para minimizar los cambios de contenido de humedad. Conforme a la teoría, los resultados muestran que a medida que aumenta la temperatura la madera pierde rigidez, la que es expresada experimentalmente como una rápida disminución de la frecuencia de vibración. Los resultados muestran que a 100° C se produce una reducción del módulo de elasticidad dinámico cercano al 20% con respecto a su valor a temperatura ambiente.