El proyecto Globalpack persigue el desarrollo de contenedores metálicos lo suficientemente flexibles y versátiles para albergar distintas familias de piezas y ser reutilizados hasta el fin de su vida útil.

Diseño final del contenedor GLOBALPACK

Contenedor GLOBALPACK plegable

El proyecto se encuentra en su fase final de diseño del contenedor, donde se han tomado en cuenta todos los resultados previos tales como puntos críticos, requerimientos técnicos, y demás observaciones que han aparecido durante la ejecución del proyecto.

Como resultado del diseño, se ha llegado a un contenedor muy robusto, que permitirá ser usado durante un gran número de ciclos, y que a su vez permitirá transportar elementos tan frágiles como cristales.

Este diseño permitirá que se pueda utilizar para diferentes dimensiones de cristales y por lo tanto aumentar la versatilidad del mismo, cumpliendo así el objetivo principal del proyecto.

Globalpack es un proyecto de I+D llevado cabo por AIDIMME, cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).

Para más información sobre el proyecto GLOBALPACK, puede contactar con nosotros.

Otras noticias publicadas del proyecto GLOBALPACK

• Desarrollo de contenedores modulares para el transporte de piezas de automoción. Proyecto GLOBALPACK (Boletín 66. Diciembre 2018)
• Validación virtual del contenedor Globalpack (Boletín 74. Abril 2019)

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El proyecto Globalpack persigue el desarrollo de contenedores metálicos lo suficientemente flexibles y versátiles para albergar distintas familias de piezas y ser reutilizados hasta el fin de su vida útil.

Validación virtual del contenedor GLOBALPACK

Simulación de carga lateral del contenedor GLOBALPACK

El proyecto ha llegado a su fase final de la validación virtual del diseño realizado del contenedor, donde se ha simulado las cargas estáticas y dinámicas que va a sufrir el contenedor durante su uso normal y durante la vida del mismo.

El objetivo del análisis ha sido determinar tensiones en nodos y elementos, comparando los resultados con el criterio de fallo de von Mises para determinar la validez del diseño.

El resultado ha arrojado puntos críticos, que serán corregidos en el diseño final del contenedor. No obstante estos puntos críticos no suponen un problema real, ya que las condiciones de uso normales están por debajo de estos límites.

Paralelamente, el contenedor ha sido evaluado en el aspecto logístico, revisando las características de: versatilidad, manejabilidad y facilidad de manejo en las operaciones de transporte, tanto nacional como internacional. El resultado ha sido que el contenedor permite aumentar en un 33% el número de contenedores retornados, debido a una de sus características principales, y es que al ser plegado permite aumentar el volumen de uso del camión (+25m³), y por tanto reducir los costes logísticos de retorno.

Globalpack es un proyecto de I+D llevado cabo por AIDIMME cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).

Para más información sobre el proyecto GLOBALPACK, puede contactar con nosotros.

Otras noticias publicadas del proyecto GLOBALPACK

• Desarrollo de contenedores modulares para el transporte de piezas de automoción. Proyecto GLOBALPACK

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Diseño preliminar del contenedor GLOBALPACK

Contenedor GLOBALPACK plegable

El proyecto se encuentra en su fase final de desarrollo conceptual de diseño del contenedor, donde se están revisando todas las características y requerimientos técnicos que debe de cumplir (resistencia, manejabilidad, apilabilidad, nivel de protección, durabilidad…).

También se han establecido los materiales a emplear, las distintas partes que los componen y las dimensiones de los mismos, con el objeto de albergar el mayor número de familias, y conseguir uno de los objetivos marcados, la polivalencia.

Globalpack es un proyecto de I+D llevado cabo por AIDIMME, cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).

Para más información sobre el proyecto GLOBALPACK, puede contactar con nosotros.

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•Tras dos años y medio de trabajo, el equipo de Smart Heritage City (SHCity) ha logrado implementar en Ávila una plataforma tecnológica que facilitará la gestión y conservación de conjuntos históricos europeos y que, además, contribuirá a su dinamización turística.

•La teniente de alcalde de Hacienda e Innovación Tecnológica del Ayuntamiento de Ávila, Belén Carrasco; Begoña García, coordinadora del proyecto SHCity en la Fundación Santa María la Real; y Andrea Rodríguez, responsable de Comunicación y Capitalización de la Secretaría Conjunta del Programa Interreg SUDOE, han sido los encargados de presentar hoy los resultados de este proyecto de cooperación transnacional que comenzó su andadura en julio de 2016.

•Durante este tiempo SHCity ha implicado a un equipo multidisciplinar de profesionales de España, Francia y Portugal, integrado por investigadores de la Fundación Santa María la Real, el Instituto Tecnológico AIDIMME, Centro Tecnológico CARTIF, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, NOBATEK y centro tecnológico TECNALIA.

Ávila, 27 de noviembre de 2018.-La presentación se ha llevado a cabo en el Palacio de los Verdugo, uno de los 26 espacios del conjunto histórico sobre los que se ha desplegado a lo largo de estos 30 meses de trabajo una red compuesta por 230 sensores y dispositivos que controlan en tiempo real una veintena de parámetros ambientales o estructurales, así como otros relacionados con la seguridad, el consumo energético o el número de visitantes.

Facilitar el diagnóstico y la toma de decisiones

Los datos recogidos por los sensores se suman a los derivados de otros sistemas ya existentes, generando un flujo de información de más de 1.000 datos por hora, que facilita el trabajo de los gestores. ¿Cómo? Sencillo, desde el Ayuntamiento de Ávila, por ejemplo, ya tienen acceso a un panel de control en el que, a través de un modelo 3D de la ciudad, pueden acceder online a la información de cada uno de los edificios monitorizados. De este modo, sabiendo lo que ocurre en cada uno de ellos, con información objetiva y precisa, pueden mejorar el diagnóstico y la toma de decisiones. Además, la plataforma les alerta en el caso de detectar algún riesgo o parámetro descontrolado para que puedan reaccionar de modo inmediato. Por ejemplo, si se detecta una situación de humedad o temperatura excesivas o si registra un número descontrolado de visitantes saltará una alerta en la pantalla del panel de control, para que el encargado de supervisar los datos pueda actuar en el momento.

El equipo de trabajo en Ávila.

Espacios monitorizados

Los 26 espacios monitorizados intra y extra muros se han seleccionado para abarcar todo el conjunto declarado Patrimonio Mundial, llegando a inmuebles con distintas funcionalidades: desde espacios con un uso civil como el Palacio de los Verdugo, a otros con un uso religioso como las iglesias de San Pedro y San Segundo, la basílica de San Vicente o el Real Monasterio de Santo Tomás, cuyo síndico ha estado también presente hoy en la jornada para explicar lo que ha supuesto la participación en el proyecto y la “tranquilidad” que les da saber que su “monasterio” está “vigilado”.

El consorcio SHCity también ha intervenido en el yacimiento arqueológico de las antiguas Tenerías Judías, para mejorar su seguridad; en el Jardín del Lienzo Oeste de la Muralla, en el Parque del Rastro; en Los 4 Postes o en algunas calles de la ciudad y accesos a la muralla, como el de San Vicente, donde en los próximos días se terminará la instalación de un control de galibo, que permita advertir e informar sobre la medida y dimensiones de los vehículos que acceden al casco histórico, para evitar accidentes o choques contra el recinto amurallado.

De hecho, uno de los principales retos de SHCity, según explicaban hoy sus responsables, ha sido adaptar el proyecto a las necesidades y requerimientos de cada sitio.

El equipo de AIDIMME durante la instalación de distintos sensores y dispositivos en la ciudad de Ávila, a la izda., y diferentes métodos de diagnóstico estructural de la madera de tecnología no destructiva utilizados por AIDIMME.

Aplicación para turistas

La jornada de hoy ha servido también para presentar la aplicación para turistas que se ha desarrollado en el marco del proyecto. La app, ya disponible para descarga mediante un código QR, aprovecha la información captada por los sistemas de monitorización, dándole un enfoque más divulgativo, orientado a concienciar a los visitantes y a la sociedad en general de la importancia de preservar adecuadamente el patrimonio. Además, permite al usuario diseñar sus propias rutas por la ciudad, valorando el tiempo del que dispone, los espacios de interés más cercanos a su ubicación o aquellos en los que tendrá que esperar menos tiempo para acceder, porque registran un menor número de visitas en ese momento.

Finalmente, se han instalado dos paneles interactivos, para que personas invidentes puedan tener acceso a determinados datos de interés y se ha habilitado en la página web del proyecto www.shcity.eu un foro orientado a que gestores, técnicos e investigadores compartan sus conocimientos en torno a la aplicación de las nuevas tecnologías a la gestión del patrimonio.

De hecho, el reto de SHCity es la replicabilidad del proyecto en otros conjuntos históricos europeos y para lograrlo se ha desarrollado un prototipo para las ciudades de Sintra-Cascais en Portugal y Ribarroja de Turia en Valencia, España. Además, en la jornada de hoy, han estado presentes representantes y técnicos de otras ciudades patrimoniales como Alcalá de Henares, que han podido conocer de primera mano e in situ el funcionamiento del sistema y sus aplicaciones.

Caber recordar que, el desarrollo del proyecto ha supuesto una inversión de 1.194.333 euros, en el marco del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), programa europeo Interreg V Sudoe.

Smart Heritage City (SHCity) es un proyecto de cooperación trasnacional destinado a generar una solución tecnológica que permita mejorar la gestión, conservación y dinamización turística de cascos históricos en Europa. Su desarrollo, se enmarca en el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), programa europeo Interreg V Sudoe, y corre a cargo de un consorcio integrado por un equipo multidisciplinar de profesionales de la Fundación Santa María la Real del Patrimonio Histórico, el Instituto Tecnológico AIDIMME, Centro Tecnológico CARTIF, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, NOBATEK, centro tecnológico TECNALIA y el Ayuntamiento de Ávila.

Para más información www.shcity.eu

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El IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) ha aprobado recientemente la financiación de la segunda anualidad del proyecto de I+D en cooperación con empresas MEND-ME (Desarrollo de una metodología para la evaluación no destructiva de madera estructural y aplicación innovadora a rehabilitación), que está desarrollando AIDIMME (Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines). El proyecto está también cofinanciado por el Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2014-2020. La primera anualidad del proyecto (enero 2017-mayo 2018) fue financiada también por el IVACE y por fondos FEDER.

1. Objetivo general del proyecto

En primer lugar, el objetivo general del proyecto consiste en desarrollar una metodología de evaluación no destructiva específica para madera estructural y después aplicarla los elementos estructurales de madera antigua presente en construcción y rehabilitación para caracterizarlos mecánicamente y clasificarlos según el CTE, prestando especial atención a las especies de madera que se usaron en construcción en la Comunidad Valenciana.

La metodología que se desarrollará podrá aplicarse in situ y será específica para la madera antigua, objetivo de los trabajos de rehabilitación; pues tendrá en cuenta las características intrínsecas de ese tipo de madera, así como la presencia de sus defectos y patologías, que ocasionan que los resultados de las tecnologías no destructivas sean muy diferente a los que se obtienen en madera nueva (que tiene menos duramen, menos defectos como nudos, menos patologías o ninguna, etc.).

En segundo lugar, el objetivo general del proyecto consiste en proponer e implantar productos y soluciones innovadores más efectivas que las actuales para reforzar y consolidar estructuras, tanto de madera antigua o patrimonial como de madera actual.

2. Objetivos específicos del proyecto

En concreto, los objetivos específicos del proyecto son los siguientes:

• Investigar tecnologías no destructivas (TND) que evalúen la calidad estructural y la presencia de defectos en la madera nueva y antigua, de forma que sean fiables.
• Desarrollar una metodología específica de evaluación no destructiva específica para madera de uso estructural tanto antigua como nueva, aplicable a cualquier tipo de elemento, sea cual sea su sección y forma, y que sea aplicable in situ. Esta metodología incluirá el método de análisis, los criterios de clasificación y requisitos según uso.
• Probar la metodología desarrollada tanto en madera antigua como en nueva. Se evaluará en primer lugar la madera nueva que está clasificada por el CTE para posteriormente aplicar la metodología a madera antigua incluyendo sus peculiaridades.
• A partir de los resultados obtenidos, se mejorará y optimizará la metodología.
• Aplicar la metodología mejorada a madera antigua y sistemas constructivos existentes en las rehabilitaciones. Con la metodología desarrollada, toda esta madera podrá clasificarse y utilizarse según el CTE.
• Crear una base de datos de propiedades mecánicas de las especies de madera usadas en el pasado.
• Innovar en las soluciones y productos de refuerzo y consolidación utilizados en la rehabilitación de sistemas constructivos con madera antigua, mediante el uso de la metodología elaborada y modelos matemático-computacionales.
• Difundir de forma efectiva el proyecto y sus resultados.
• Transferir y promover los resultados a empresas de la Comunidad Valenciana, escogiendo los canales más adecuados para que la transferencia tenga el mayor impacto posible.

Fotografía 1. Estructura de cubierta hecha vigas de carga de mobila junto con correas de madera de pinos locales (Pinus halepensis y P. pinaster).

Fotografía 2. Estructura cerchada de cubierta hecha de madera de pinos locales (Pinus halepensis y P. pinaster).

Para conseguir los objetivos propuestos se cuenta con la colaboración en tareas concretas del proyecto de empresas valencianas relacionadas con la madera y la construcción en madera.

3. Novedad y relevancia del proyecto

Hasta el momento no existe una caracterización y clasificación de la madera estructural antigua; por lo tanto, existe un desconocimiento generalizado sobre su uso y rehabilitación, así como dudas sobre su seguridad. Los proyectos experimentales de caracterización mecánica y clasificación de madera antigua que actualmente se realizan aún no han conseguido obtener la fiabilidad que se demanda para poderla equiparar a la madera nueva incluida en el CTE.

Por otro lado, no se dispone actualmente de una metodología de evaluación no destructiva de la madera estructural adaptada a cualquier tipo de elemento; es decir, de cualquier tamaño, sección y geometría. El sector de la madera y productos derivados evalúa la calidad de la madera seleccionando algunas muestras y sometiéndolas a ensayos destructivos, que se realizan en laboratorios con máquinas universales de ensayo de grandes dimensiones, y por tanto no pueden llevarse a cabo in situ y resultan en la destrucción de la muestra de ensayo.

Fotografía 3. Ensayo de resistencia a flexión mediante maquina universal de ensayos, según la norma UNE-EN 408. Muy rara vez pueden realizarse estos ensayos destructivos en madera antigua y patrimonial; y para madera nueva tienen un coste muy elevado y se desaprovecha material.

En consecuencia, la novedad de los objetivos del proyecto radica en varios aspectos:

• El desarrollo y validación de una metodología de evaluación no destructiva específica para madera estructural antigua, aplicable a cualquier tipo de elemento, independientemente de su sección y forma geométrica. Esta metodología evitará a las empresas realizar ensayos destructivos y podrá usarse in situ.
• La caracterización mecánica y la clasificación según el CTE de las especies de madera antigua mayormente usadas en el pasado. Esta caracterización se traducirá en una base de datos de propiedades mecánicas para uso de arquitectos e ingenieros.
• La innovación en soluciones y productos de refuerzo y consolidación utilizados en la rehabilitación de sistemas constructivos y su aplicación práctica, lo que beneficiará al patrimonio histórico valenciano, en el cual abundan las estructuras y elementos de madera.
• El modelado matemático-computacional de estructuras de madera antigua con sus peculiaridades (nudos, degradaciones por xilófagos, refuerzos puntuales, secciones y formas variantes, etc.) es totalmente novedoso para el sector de la arquitectura.

Fotografía 4. Ensayo no destructivo por resistografía para detectar degradaciones en el elemento y determinar su sección efectiva.

Los resultados del proyecto serán relevantes para el estado de conocimiento en madera y específicamente en madera para uso arquitectónico e ingenieril, porque permitirán caracterizar y clasificar para construcción la madera existente en la edificaciones antiguas y porque permitirán mejorar las soluciones actuales aplicadas en rehabilitación de madera.

La base de datos de propiedades mecánicas de la madera antigua (densidad, resistencia a flexión, resistencia a cortante, resistencia a compresión, módulo de elasticidad, etc.), inexistente hasta la fecha, permitirá  los ingenieros y arquitectos realizar con fiabilidad cálculos estructurales por elementos finitos en elementos de madera de las especies de interés. Según Miguel Ángel Abián, coordinador y director técnico del proyecto y responsable de la línea de I+D Madera en Construcción, “la madera nueva está clasificada según el CTE y en Europa es obligatorio el marcado CE de toda madera destinada a la construcción, pero la madera antigua no está por el momento clasificada, y eso limita considerablemente su uso y hace que se desconfíe de ella como material de construcción válido”.

Además, la relevancia técnica e industrial de los resultados será elevada porque:

• La nueva metodología de evaluación no destructiva podrá ser utilizada por las PYMEs, para las cuales resultan muy costosos los ensayos destructivos.
• Los arquitectos e ingenieros podrán utilizar la base de datos de propiedades mecánicas para hacer cálculos estructurales con seguridad.
• Las nuevas soluciones y productos de refuerzo y consolidación proporcionarán ventajas técnicas y económicas a las empresas dedicadas a rehabilitación dada su aplicación a sistemas constructivos reales.

4. Resultados previstos para la segunda anualidad

Los resultados esperados en la segunda anualidad del proyecto son los siguientes:

• Una metodología de evaluación no destructiva específica para madera de uso estructural, aplicable a madera antigua y nueva, sea cual sea su estado, longitud, sección y forma.
• Una guía de buenas prácticas en evaluación no destructiva de la madera antigua.
• Una base de datos de propiedades mecánicas de las especies de interés en rehabilitación (densidad, resistencia a flexión, módulo de elasticidad, resistencia a cortante, etc.). Estas propiedades se obtendrán aplicando la metodología anterior a las especies de madera antigua y se vincularán con la clasificación del CTE (clases resistentes).
• La difusión de forma efectiva del proyecto y sus resultados.
• La transferencia y promoción de los resultados a empresas de la Comunidad Valenciana con el fin de mejorar su competitividad y de introducirlas en nuevos mercados con actividades de alto valor añadido.

Fotografía 5. Ejemplo de vigas con las cabezas reforzadas con injertos de madera nueva y placas metálicas atornilladas. Fuente: JLB

Los resultados se dirigen al sector de la madera, la arquitectura y la rehabilitación.

Si desea más información contacte con nosotros.

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Ha terminado recientemente la primera anualidad del proyecto de I+D MEND-ME (Desarrollo de una metodología para la evaluación no destructiva de madera estructural y aplicación innovadora a rehabilitación). El IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial) ha financiado esta anualidad del proyecto. El proyecto ha sido cofinanciado también por el Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2014-2020. MEND-ME consta de tres anualidades, y la primera ha transcurrido de enero de 2017 a junio de 2018.

El objetivo principal del proyecto consiste en desarrollar una metodología de análisis no destructivos que permita conocer el estado y calidad estructural de la madera actual o antigua, para poder realizar rehabilitaciones de estructuras de madera en menor tiempo, de forma competitiva, sostenible, segura y fiable, así como aprovechar madera procedente de demoliciones bien para ejecutar esas rehabilitaciones o bien para usarla en nuevas estructuras.

MEND-ME nace de la necesidad del sector de la construcción y de muchos arquitectos de disponer de una caracterización mecánica y de una clasificación según el Código Técnico de la Edificación (CTE) de la madera existente en las edificaciones antiguas. Asimismo, nace de la necesidad, común a muchos arquitectos, ingenieros y empresas de rehabilitación, de disponer de soluciones y productos de refuerzo y consolidación para madera que puedan usarse en obra de manera rápida y económica. Según Miguel Ángel Abián, jefe del Departamento de Tecnología y Biotecnología de la Madera, coordinador y director técnico del proyecto y responsable de la línea de I+D Madera en Construcción, “resulta necesario determinar fiablemente las propiedades físico-mecánicas de la madera antigua para que los arquitectos e ingenieros confíen en este material renovable y lo traten como un material normalizado. El CTE pone en pie de igualdad como materiales de construcción a la madera, el acero y el hormigón, siempre que se sigan sus procedimientos de cálculo”.

A continuación se exponen los principales resultados obtenidos en la primera anualidad.

1. Investigación sobre las especies de madera nueva y antigua y sobre su uso y conservación en rehabilitación y construcción

Los resultados de esta investigación determinan que la madera en construcción empleada en España ha estado representada mayoritariamente por especies de madera pertenecientes al grupo de las coníferas, salvo en el norte, donde se utilizaban algunas frondosas.

Los datos obtenidos mediante consultas de la bibliografía y mediante el análisis por AIDIMME de estructuras de madera en procesos de rehabilitación e intervención muestran que las especies de coníferas empleadas han sido Pinus halepensis (pino de Alepo o pino carrasco), Pinus taeda (pino amarillo del Sur, pino melis o pino mobila), Pinus nigra (pino negro), Pinus sylvestris (pino silvestre), Pinus pinaster (pino rodeno, pino marítimo o pino rubial o pino negral) y Pinus radiata (pino insigne, pino de Monterrey o pino de California) y Picea abies (abeto rojo). La única frondosa utilizada en la zona de levante ha sido Populus nigra (chopo negro).

Las especies de madera que se encuentran actualmente en desuso en actividades de rehabilitación son principalmente Pinus halepensis, Pinus taeda y Populus nigra. El resto de las enumeradas anteriormente siguen empleándose en procesos constructivos.

Imagen 1. Fotografías tomadas de los planos transversal, radial y tangencial de una muestra de pino silvestre.

La madera conocida como mobila (o mobila vieja), muy presente en muchos edificios de la Comunidad Valenciana, entró en gran parte por el puerto de Valencia a finales del siglo XIX y principios del XX. Al analizar madera procedente de demoliciones y de estructuras de algunos edificios antiguos, AIDIMME encontró inscripciones referentes a los puertos de origen de la madera, los aserraderos y las compañías de exportación.

La mobila corresponde principalmente a la especie Pinus tadea, si bien también puede corresponder a las especies Pinus taeda L., Pinus elliottii Engelm, Pinus echinata Mill y Pinus palustris Mill, que comparten características similares. Es una madera procedente de árboles de crecimiento lento, con mucho duramen, casi sin albura, y en consecuencia con una gran cantidad de resina. Por ello es extraordinariamente densa (en algunos casos su densidad supera los 1000 kg/m3, y no suele bajar de 850 kg/m3), muy resistente a xilófagos (termita, carcoma y hongos) y presenta en ocasiones una resistencia mecánica superior a la correspondiente a la clase resistente C45 del Código Técnico de la Edificación. Esta resistencia tan elevada es más propia de algunas frondosas que de las coníferas. El pino silvestre actual, por ejemplo, tiene densidades comprendidas entre 500 y 540 kg/m3.

El duramen es leño biológicamente inactivo, con funciones de sostén para el árbol, que ocupa la porción del tronco entre la médula (corazón o parte más central) y la albura (parte joven de la madera). La duraminización o formación del duramen, que para el caso del haya (Fagus sylvatica) fue estudiada por AIDIMME en el proyecto europeo INNOBEECH, es un proceso con cambios microscópicos y a veces también macroscópicos (color) en la madera. Microscópicamente, la formación del duramen está muy asociada con la muerte (pérdida del núcleo y del protoplasma) de las células del parénquima. Esto viene precedido normalmente por un cambio de la actividad fisiológica en dichas células. La formación del duramen se asocia también con la obstrucción de los vasos por sustancias minerales como sílice y carbonatos, extractos (sustancias gomosas, resinas) y tilosis (formación generalizada de tílides, estructuras que habitualmente obstruyen la cavidad de los elementos conductores del xilema). Por ese motivo la madera de duramen es poco o nada impregnable, incluso en tratamientos con autoclave y a presión: sus vasos están obstruidos.

Imagen 2. Testa de una viga de carga de 300 años de antigüedad procedente de un palacio perteneciente al patrimonio histórico valenciano. La viga está compuesta casi completamente por madera de duramen, que se distingue de la albura por su color más oscuro (marrón).

La deposición de extractos en las células es la responsable de los cambios de color. Estos cambios constituyen un indicador evidente de duraminización, pero desde el punto de vista fisiológico el duramen no está limitado a las especies en las que puede distinguirse macroscópicamente. En todas las especies, las células del parénquima acaban muriendo; por tanto, la formación de duramen es un proceso natural de envejecimiento de los árboles. La madera de mobila debe sus propiedades a su elevada proporción de duramen. A menudo, los ataques que ha sufrido de agentes xilófagos son superficiales y principalmente afectan a la albura, no al duramen. La madera que se instala en la actualidad tiene, proporcionalmente, más porcentaje de albura, y por eso su resistencia mecánica y frente a xilófagos es muy inferior a la de la mobila.

2. Fichas técnicas de las principales tecnologías de evaluación no destructiva

Se recopiló información técnica respecto a las tecnologías de evaluación no destructiva (NDT) y su posible uso en madera estructural. Para ello se recurrió a artículos científicos y técnicos, libros, guías técnicas, manuales, normas europeas e internacionales, memorias de proyectos de investigación, tesinas y tesis doctorales. Asimismo, a partir de búsquedas en las bases de datos de patentes, se recopilaron patentes relacionadas con esas tecnologías. Se analizó el funcionamiento de todas esas tecnologías, así como los inconvenientes que presentan para proporcionar resultados fiables y útiles en la madera antigua, dadas las características especiales de ésta (mayor densidad, mayor proporción de duramen, defectos no visibles, etc.).

A partir de toda la información anterior se prepararon completas fichas técnicas que resumen la información obtenida. Después, a partir de éstas, se prepararon fichas resumidas que están disponibles pública y gratuitamente en la página electrónica de AIDIMME y que se han utilizado, entre otros recursos, para la transferencia y promoción de resultados a empresas y entidades valencianas.

A continuación se detallan las técnicas no destructivas estudiadas.

Técnica 1: Georradar

Principio físico: Propagación de radiación electromagnética en el elemento analizado y medida de la reflexión parcial en aquellas zonas con cambios en las propiedades dieléctricas. La radiación corresponde a las bandas de frecuencia situadas entre los 10 MHz y los 3 GHz (bandas de radiofrecuencias y de microondas).

Aplicación: Medida de la densidad; medida de la humedad; detección de huecos y cavidades ocultos.

Técnica 2: Microondas

Principio físico: Transmisión o reflexión de ondas electromágneticas de microondas (300 MHz-30 GHz) en el elemento analizado, y determinación de parámetros como las constantes dieléctricas en las tres direcciones, la pérdida dieléctrica, la amplitud, la fase, y la polarización de la onda en el medio.

Aplicación: Medida de la densidad; medida de la humedad; detección de huecos y cavidades ocultos.

Técnica 3: Resistografía

Principio físico: Resistencia que opone la madera a la penetración mediante un taladro de pequeño diámetro.

Aplicación: Medida indirecta de la densidad; detección y ubicación precisa de nudos; detección y ubicación precisa de defectos y singularidades (huecos, fendas, bolsas de resina, etc.), además de degradaciones por xilófagos.

Imagen 3. Perfil resistográfico de una vigueta de madera. Entre los 3 y 5 cm de profundidad hay un nudo.

Técnica 4: Radiación de rayos X

Principio físico: Absorción de rayos X en cada zona del elemento analizado.

Aplicación: Medida de la densidad media y obtención del perfil de densidad de la pieza analizada; detección y ubicación precisa de huecos y cavidades ocultas; detección y ubicación precisa de nudos.

Técnica 5: Ultrasonidos

Principio físico: Propagación de una onda ultrasónica en el elemento analizado y medida del tiempo de vuelo de la onda.

Aplicación: Determinación del módulo de elasticidad y de la resistencia a flexión; detección indirecta de defectos (huecos, fendas, etc.); detección indirecta de nudos.

Imagen 4. Evaluación mediante emisión/recepción de ultrasonidos de una viga de carga en un edificio histórico de Alginet.

Técnica 6: Vibraciones inducidas/ondas de presión

Principio físico: Propagación de una onda de presión o impacto en el elemento analizado y medida del tiempo de vuelo de la onda.  Dependiendo del equipo utilizado, la muestra debe tener los dos extremos libres o a menos uno.

Aplicación: Determinación del módulo de elasticidad y de la resistencia a flexión; detección indirecta de defectos (huecos, fendas, etc.); detección indirecta de nudos.

Técnica 7: Penetrometría

Principio físico: Introducción a presión de una varilla metálica en la madera con una energía prefijada.

Aplicación: Medida de la densidad; detección indirecta de defectos (huecos, ataques de xilófagos, etc.).

Técnica 8: Extracción de tornillos

Principio físico: Arranque de tornillos previamente clavados en la madera.

Aplicación: Medida de la densidad; detección indirecta de defectos (huecos, ataques de xilófagos, etc.).

Técnica 9: Termografía

Principio físico: Conductividad térmica de la madera.

Aplicación: Detección de humedades; detección de defectos y degradaciones próximos a la superficie.

Imagen 5. Primera hoja de la ficha de la técnica de vibraciones inducidas/ondas de presión.

Imagen 6. Primera hoja de la ficha de la técnica de rayos X.

3. Desarrollo de una metodología de evaluación no destructiva de la madera estructural

Se está terminando de desarrollar una metodología específica, basada en una combinación de criterios visuales y ensayos no destructivos, para clasificar mecánicamente la madera estructural de acuerdo con el CTE.

Esta metodología permitirá determinar las propiedades mecánicas de la madera, tanto antigua como nueva, y clasificarla madera según el sistema de clases resistentes del CTE (en el caso de coníferas, C14, C16, C18, C20, C22, C24, C27, C30, C35, C40, C45 y C50; en el caso de frondosas, D18, D24, D30, D35, D40, D50, D60 y D70).

En Europa, toda la madera para construcción debe estar caracterizada según ese sistema de clases resistentes y llevar el marcado CE.

Los criterios visuales que se emplean para la metodología tienen en cuenta, entre otros parámetros, la proporción de duramen de la madera, así como la cantidad de nudos y su superficie en relación a la superficie total del elemento. Los ensayos no destructivos inicialmente incluidos en la metodología corresponden a resistografías, vibraciones inducidas/ondas de presión y emisión/recepción de ultrasonidos.

Imagen 7. Realización de un ensayo de resistografía, técnica que forma parte de la metodología de evaluación no destructiva que se está acabando de desarrollar.

Imagen 8. Realización de un ensayo de ultrasonidos, técnica que forma parte de la metodología de evaluación no destructiva que se está acabando de desarrollar.

Imagen 9. Rotura de una viga mediante ensayo de flexión según la norma UNE EN 408 para poder comparar los resultados con los obtenidos mediante la metodología en desarrollo de evaluación no destructiva.

Para más información contacte con nosotros.

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Manuel Sánchez presenta las claves para elaborar el Plan Regional de simbiosis industrial de la Comunidad Valenciana a través del proyecto europeo TRIS.

Manuel Sánchez expuso los progresos realizados en el proyecto TRIS, en el que se han identificado buenas prácticas en Europa vinculadas a la simbiosis industrial. Este concepto, que puede entenderse como un uso cooperativo de recursos –en muchos casos residuos generados por las propias empresas-, aún carece de un desarrollo relevante, y es por ello que el proyecto busca la implantación de planes regionales que favorezcan su popularización. La participación del IVACE en TRIS asegura un papel decisorio de la Administración Regional en la definición detallada y aplicación de dicho plan en nuestra región.

Los desafíos, según Sánchez, son sin embargo importantes: desde el escaso conocimiento de las empresas tanto de las posibilidades de la simbiosis industrial como de los recursos compartibles en su entorno, hasta las complicaciones legislativas y administrativas relacionadas con el uso de residuos y subproductos. Por ello una de las principales acciones del proyecto es sentar en sesiones de trabajo (IS labs) a los diferentes actores competentes y encontrar vías para superar dichos desafíos. El próximo IS lab tendrá lugar el próximo 26 de Febrero. Centrado en la problemática de los residuos, en principio contará con la intervención de personal de IVACE, Dirección General de Economía, Dirección General de Calidad y Cambio Climático, Cámara de Comercio de Valencia, así como la participación de personal de otras direcciones generales y empresas privadas vinculadas al tema.

Por otro lado, Patricia Boquera presentó las actividades y resultados del proyecto RENEW2020, financiado por el programa Erasmus+, cuyo objetivo era dotar a jóvenes europeos de cuatro países de los conocimientos sobre de economía circular, economía del bien común, reutilización y ecodiseño, y dotarles de los conocimientos (estado del arte, legislación y buenas prácticas en tratamiento de residuos, preparación de un modelo de negocio, funcionamiento de empresas sociales) y habilidades personales (trabajo en equipo, liderazgo, comunicación, creatividad, empatía y solidaridad). Todo ello orientado al desarrollo de sus propios negocios en el marco de la reutilización creativa o de forma más amplia, la economía circular.

Como ejemplo, una de las alumnas españolas participantes, María Martinez, presentó su recién creada empresa MatMap, una plataforma para poner en contacto a generadores de productos de stockage limitado o elementos rescatados de demoliciones con sus potenciales reutilizadores, evitando así que se conviertan en residuos. María explicó el funcionamiento de la plataforma informática y el valor añadido de asesoramiento, verificación in situ de los materiales y trato personalizado que realizan las personas de MatMap.

Patricia Boquera presenta las acciones del proyecto RENEW2020 y María Martinez presenta MapMap, la plataforma para reutilización de materiales de la construcción.

Para más información contacte con nosotros.

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Prototipo +PALET

El Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Aifines, AIDIMME, ha encargado la fabricación del primer prototipo +PALET, basado en las conclusiones del Paquete de Trabajo 3: establecimiento de requisitos técnicos, dentro del proyecto que lleva el mismo nombre +Palet. Es un cuarto de palet de madera de pino, de dimensiones 600 x 400 mm. con 4 tacos y 4 tablas superiores que acaban en voladizo, y que denominamos “ala”.

Se han fabricado dos variantes del +PALET, con alas de 120 mm y de 140 mm.

Con estos prototipos se ha comenzado a realizar diferentes pruebas de manipulación, con medios mecánicos, para comprobar la idoneidad del +PALET a nivel dimensional, y que nos permitirá establecer la dimensión final del ala.

Manipulación de 2 +PALET con transpaleta manual.

Manipulación de 1 +PALET con transpaleta manual.

Por otro lado se van a realizar una serie de ensayos de resistencia mecánica, según la norma ISO 8611, cuyos resultados nos permitirán establecer la carga útil de trabajo del prototipo y comenzar un trabajo de optimización del mismo.

Ensayos de resistencia a la compresión del +PALET.

+ PALET

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Las tecnologías de Fabricación Aditiva (FA) permiten la producción de productos con geometrías más complejas que las obtenidas mediante tecnologías de fabricación tradicionales. Los soportes en tecnologías de fabricación aditiva en metal cumplen la función de disipación térmica para que el material procesado no sobrepase la temperatura de ebullición. Estos soportes son geometrías de sacrificio que implican grandes costes de producción y postprocesos. Por ello, minimizar o incluso eliminarlos supondría un gran paso para hacer más competitiva la fabricación aditiva en metal.

El proyecto SUPPORT-ZERO- Evolución de proceso térmico en Tecnología de Fabricación Aditiva en metales para la minimización de soportes mediante análisis físico y analítico del proceso- tiene por objetivo reducir e incluso eliminar la necesidades de fabricar soportes en las Tecnologías de Fabricación Aditiva de metales, mediante la obtención de un método que correlaciona la geometría de las piezas, la energía aportada y la conductividad del material. Para este objetivo se pretende generar un método simplificado por MEF que será ajustado durante el proyecto con pruebas experimentales.

Durante el año 2017, los esfuerzos se han centrado en el desarrollo del paquete de trabajo 1, donde se ha caracterizado el proceso de Electron Beam Melting (EBM) para la obtención de los datos necesarios para su simulación por el Método de Elementos Finitos. Así como en el paquete de trabajo 2, con el desarrollo de una estrategia de simulación simplificada del proceso EBM.

Los parámetros que influyen en la fusión son principalmente la potencia, la velocidad, el foco y la distancia entre pasadas del haz de electrones. Se han desarrollado artefactos para evaluar los parámetros del haz de electrones y su influencia en los soportes.

Antes de iniciar la simulación del proceso de EBM, se ha comprobado que los cálculos de elementos finitos son correctos mediante la simulación del proceso de SLM, del que se dispone de información de la evolución de la temperatura registrada en el proyecto HOTCRACKING (IMAMCC/2016/1) desarrollado durante la anualidad 2016. Con esta simulación es fácil comprobar la adecuación de la programación con los resultados obtenidos de una cámara termográfica.

Simulación del proceso de SLM.

Actualmente se está desarrollando la simulación del proceso de EBM, una vez se compruebe la correlación entre la simulación y el proceso real se iniciará la demostración de los resultados mediante el desarrollo de piezas industriales.

El presente proyecto de I+D, con expediente IMDEEA/2017/145, está cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).

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En el proyecto FOTOGRAFENO se diseñará y fabricará un prototipo de reactor fotocatalítico basado en fotocatalizadores más eficientes. La eficiencia de los fotocatalizadores se mejorará a través de la síntesis de fotocatalizadores basados en nanopartículas de TiO₂ y ZnO dopados con iones metálicos y derivados de grafeno. Este prototipo de reactor se empleará en la degradación de aguas contaminadas de varios sectores industriales: cartonaje, químicos, procesado de metales y tratamiento de aguas residuales.

Proyecto FOTOGRAFENO

El Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines, AIDIMME, junto al Centro Tecnológico AIJU colaboran en el desarrollo del proyecto FOTOGRAFENO, siendo AIDIMME el coordinador. Cada miembro del consorcio se encarga de una parte del proyecto. La tarea de AIDIMME se centra en la síntesis de los fotocatalizadores así como en el diseño del reactor fotocatalítico. La labor de AIJU se centra en la fijación del fotocatalizador sobre monolitos mediante métodos de fabricación aditiva para así producir un reactor con el fotocatalizador inmovilizado. FOTOGRAFENO está financiado por la Generalitat Valenciana a través del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial y de la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

Resultados

Durante la anualidad 2017 del proyecto se han sintetizado fotocatalizadores de TiO₂ y ZnO modificados con óxido de grafeno con el fin de aumentar la absorción de fotones con menor energía por parte de los fotocatalizadores (desplazamiento de la absorción desde la región UV hacia la región visible). Además se consigue aumentar el tiempo de vida de las especies generadas en el proceso de fotocatálisis (electrón y hueco).

La conductividad de los derivados del grafeno permite la conducción de los electrones, de forma que se consigue separar el par electrón/hueco y evitar su recombinación. Ambos efectos contribuyen al aumento de la eficiencia de los fotocatalizadores. Se han sintetizado también fotocatalizadores de TiO₂ dopado con iones Fe. El dopaje con Fe consigue un efecto similar al proporcionado por el óxido de grafeno.

La Figura de la parte inferior muestra las micrografías y microanálisis de energía dispersiva de rayos-X de algunos de los fotocatalizadores obtenidos mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM). En la micrografía (a) se puede observar que la morfología de los polvos de TiO₂ es globular. Cuando se modica el TiO₂ con el óxido de grafeno, se puede observar la presencia de láminas de óxido de grafeno recubiertas con TiO₂ (b). En la micrografía (c) se muestra una lámina de óxido de grafeno parcialmente recubierta con TiO₂. Se puede observar la estructura ondulada característica del óxido de grafeno. Durante la anualidad 2018 del proyecto, se continuará con la síntesis y caracterización de fotocatalizadores, así como su fijación sobre diferentes soportes.

a) Micrografías y microanálisis EDX de a) TiO2 y b), c) TiO2 modificado con óxido de grafeno.

Aplicación

El reactor fotocatalítico desarrollado se empleará en la degradación de aguas industriales contaminadas provenientes de diferentes sectores industriales: cartonaje, químico, procesado de metales y tratamiento de aguas residuales. Diferentes empresas del tejido industrial valenciano colaboran en el proyecto.

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