Evaluación del comportamiento funcional de la madera maciza en condiciones de uso exterior
- Autores: Maria Conde Garcia
- Directores de la Tesis: Marta Conde García (dir. tes.), Juan Ignacio Fernandez Golfin (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Rafael M. Navarro Cerrillo (presid.), Ignacio Bobadilla Maldonado (secret.), Luis Acuña Rello (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias y Ciencias Agroalimentarias por la Universidad de Córdoba
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
1. Introducción o motivación de la tesis: Desde las primeras décadas del siglo XXI, la madera está ocupando una mayor presencia en el sector de la construcción, en parte, debido al gran elenco de productos innovadores en base madera desarrollados por la industria, tales como el tablero contralaminado, la madera microlaminada, los tableros mixtos y la madera laminada, entre otros. Por otra parte, la creciente demanda que experimenta la madera por la mejora de la sostenibilidad en el sector conduce a un aumento en el empleo de materiales naturales, renovables y mejor adaptados al uso, que ayudan a reducir la huella ambiental del proceso edificatorio. Se observa en muchos casos que la madera ha sido incorporada a las diferentes soluciones constructivas con un escaso conocimiento del material, empleando para ello las mismas reglas utilizadas con el hormigón, el acero o los materiales cerámicos. La carencia de diseños específicos para las soluciones constructivas con madera ha puesto en riesgo, en muchos casos, la durabilidad de las soluciones adoptadas, lo que ha conducido a rehabilitaciones tempranas, con el consiguiente consumo de recursos y generación de impactos ambientales. La presente Tesis Doctoral recoge los principales resultados de la investigación sobre la caracterización del comportamiento funcional de la madera en condiciones de uso exterior, por ser la situación que puede plantear algún tipo de restricción en la durabilidad de los productos y soluciones constructivas basados en la madera. En la línea de investigación sobre la mejora de los sistemas de monitorización del clima del material, necesarios para contar con datos de calidad sobre la interacción clima geográfico-clima del material, se relacionó la resistencia eléctrica medida con xilohigrómetros de resistencia y el contenido de humedad de diferentes maderas. Las curvas de calibración obtenidas para estas maderas pueden ser empleadas para estimar, de forma no destructiva, el contenido de humedad a partir de la medición de su resistencia eléctrica. Estas curvas son de interés para su empleo en los aparatos de medida de tipo portátil y en los sistemas de monitorización continua de la evolución del contenido de humedad de maderas expuestas a la acción del clima exterior, considerando además el efecto de determinadas variables de diseño. En una segunda línea se aborda la cuantificación y modelización del riesgo de pudrición de la madera a nivel nacional, en función de las condiciones climáticas de entorno empleando el índice climático de Scheffer, en contraposición de la aproximación noreuropea que se basa en modelos dosis-respuesta. Además, se calculan valores del índice de Scheffer modificado, considerando días sin lluvia pero con condensación, el riesgo de degradación física y dimensional de la madera y los índices de severidad climática de verano e invierno. Los resultados indicaron que el riesgo de pudrición, evaluado en función del valor del índice Scheffer, está regido fundamentalmente por la severidad climática estival (SCSI) en las zonas costeras y por las severidades tanto de verano como de invierno (WCSI) en las zonas del interior, siendo el valor relativo de la insolación la variable con mayor efecto significativo, tanto en verano como en invierno. Se destaca la novedad de evaluar el efecto de las condensaciones sobre el riesgo de pudrición, lo cual permite proporcionar una nueva expresión para el cálculo del índice Scheffer y concluir que la presencia frecuente de condensación es un factor agravante y, por tanto, esta variable meteorológica debe ser considerada en el cálculo del riesgo de pudrición. Un tercer trabajo aborda el efecto de la especie en la resistencia biológica de la madera. Mediante un amplio dispositivo experimental instalado en distintas ubicaciones del territorio nacional, se obtiene la evolución del clima de diferentes especies en función del clima meteorológico exterior. Los datos analizados permitieron mostrar que para las especies de frondosas incluidas en el estudio, existe un claro efecto de la especie en el riesgo de pudrición; sin embargo, no ocurre lo mismo para las especies de coníferas analizadas, siendo el comportamiento muy similar entre ellas. Finalmente, en la presente Tesis Doctoral se incluye el estudio sobre el efecto del diseño constructivo en la evaluación de la exposición de la madera en condiciones climáticas continentales. Mediante un dispositivo experimental ubicado en Madrid (España) se analiza la evolución del contenido de humedad de la madera afectado por diferentes condiciones de diseño durante un período de tres años. En concreto, se evalúa el efecto de la protección por aleros, la separación de los pilares respecto del suelo y la disposición vertical u horizontal de los elementos de madera sobre la evolución del contenido de humedad y el riesgo de pudrición, verificando la existencia de un efecto significativo. Los cuatro estudios incorporados en esta Tesis Doctoral permiten avanzar en el conocimiento del efecto de los climas nacionales, de las especies de madera y del diseño constructivo en el riesgo de pudrición de la madera en España. Se avanza además en el conocimiento sobre la forma de cuantificar este riesgo en función de la localidad geográfica considerada y la mejor forma de medir el contenido de humedad que, junto con la temperatura, son las variables que guardan una relación más estrecha con la cinética de las degradaciones por pudrición.
