Socios responsables: SerQ (Portugal) y Cesefor (España)

Socio colaborador: Ademan (España)

Descripción: El experimento nº7 tiene como objetivo promover el uso de maderas frondosas locales para la producción de madera laminada encolada (Presentación del Experimento nº7). Para lograr un buen rendimiento, se tuvieron en cuenta varios temas durante la campaña experimental, que se dividió en 3 tareas principales:

  • Caracterización no destructiva de la materia prima;
  • Caracterización mecánica de vigas de madera laminada encolada (ensayos de flexión);
  • Evaluación de la adherencia.

La caracterización no destructiva es un factor clave para la clasificación de la madera en los aserraderos y para que la producción de productos de madera de ingeniería (EWP) sea más precisa y fiable, tanto para la fabricación de elementos de viga laminada homogéneos como heterogéneos. Se fabricaron varias vigas laminadas encoladas con al menos cinco láminas y cada una de ellas se caracterizó previamente de forma no destructiva en términos de módulo de elasticidad dinámico. Con esa información, se definieron las secciones transversales de la viga y se predijo el módulo de elasticidad estático mediante el método de la sección transformada (TSM).

Se produjeron más de 35 vigas laminadas encoladas sin finger joint con adhesivos PRF y se ensayaron en el laboratorio de SerQ con diferentes configuraciones, como monoespecies (9 de chopo – PTP; 17 de haya de 2ª calidad – SB con la disposición homogénea y heterogénea) y elementos híbridos (7 de chopo + goma azul – HBGBP; 5 de chopo + haya de 2ª calidad – HSBBP). Por otro lado, CESEFOR se centró en la producción de vigas de madera laminada encolada de haya con uniones dentadas (Fig. 1). Ya se han fabricado vigas y se están realizando pruebas.

Figura 1 – Vigas laminadas de haya de 2ª calidad con finger-joints

El comportamiento mecánico se evaluó mediante ensayos de flexión en 4 puntos, determinando el módulo de elasticidad estático y la resistencia a la flexión (Fig. 2). También se aplicó una caracterización no destructiva a las vigas laminadas encoladas. Después de cada ensayo de fallo, se cortaron muestras de sección transversal completa para determinar el contenido de humedad, así como para evaluar el comportamiento de la unión mediante ensayos de delaminación y de resistencia al cizallamiento de la línea de encolado. También se realizó el análisis de los ensayos de finger-joints de haya en tensión (Fig. 3).

Poplar beam during bending strength test

Figura 2 – Viga de álamo durante el ensayo de resistencia a la flexión

Finger-joint tensile strength test on 2nd quality beech

Figura 3 – Ensayo de resistencia a la tracción de la articulación del dedo en haya de 2ª calidad

A continuación se enumeran los principales resultados obtenidos hasta la fecha (algunos aún se están procesando):

  • Tanto el álamo como el haya (2ª calidad) tienen un potencial significativo para la producción de EWP;
  • Tanto el TSM como el método de vibración longitudinal predicen con precisión el módulo estático de elasticidad de las vigas laminadas, siendo el TSM más preciso (coeficientes de correlación entre 0,93 – SB y 0,99 – PTP);
  • El método de vibración longitudinal proporcionó coeficientes de correlación entre 0,72 – SB y 0,96 – HSBBP, siendo un dato crucial para el TSM;
  • Las vigas laminadas encoladas híbridas ofrecían un excelente rendimiento mecánico al combinar especies más resistentes con otras de baja densidad, como el álamo;
  • Se obtuvo un valor característico de 51 MPa para el finger-joint de haya de 2ª calidad;
  • En general, el rendimiento del encolado fue adecuado en base a los requisitos para maderas blandas, siendo más difícil superar los problemas de delaminación en la interfase entre el chicle azul y el chopo (Fig. 4).

Delamination after 3rd test cycle – Method A from EN 14080: poplar and hybrid poplar with blue glum

Figura 4 – Delaminación después del 3er ciclo de ensayo – Método A de la norma EN 14080: álamo (izquierda) y álamo híbrido con glum azul (derecha)

Los resultados del Experimento nº7 se publicaron parcialmente en un Trabajo de Fin de Máster realizada por Cláudio Ferreira en la Universidad de Coímbra en colaboración con SerQ. Además, un trabajo presentado en la Conferencia sobre Edificios Sostenibles y Digitales (Leiria, Portugal), muestra el potencial del uso del álamo para estructuras portantes.