TÉCNICA DE EXTRACCIÓN DE TORNILLOS

8.1.- DEFINICIÓN

Se introduce un tornillo en la pieza de madera de interés y mediante un dispositivo se registra la máxima fuerza que se necesita para sacar el tornillo de la pieza. Mediante esta técnica se logra relacionar la fuerza de arranque con la densidad de la madera, y además pueden detectarse daños y degradaciones ocultas en las piezas de madera.

En cuanto a la aplicación de esta técnica, una vez sujetada firmemente con unas sargentas la muestra a analizar, para evitar cualquier vibración y movimiento, se introducen los tornillos sin pretaladro hasta la profundidad deseada y se coloca el extractor siguiendo las instrucciones del fabricante. 

La velocidad de giro del husillo en el sentido de las agujas del reloj se fija a un ritmo de media vuelta en 3 o 4 segundos. Cuando el dispositivo de sujeción entra en contacto con la cabeza del tornillo comienza a registrar la fuerza aplicada, y el dato resultante del ensayo es la fuerza máxima registrada en el momento de la rotura de las fibras y arranque del tornillo.

8.2.- FUNDAMENTOS FÍSICOS

Se mide mediante un transductor o un dinamómetro la fuerza máxima de extracción de los tornillos que previamente se han introducido en la madera. Dicha fuerza está relacionada con la densidad media de la madera.

8.3.- VALIDEZ DE LOS RESULTADOS

La resistencia que ofrece la madera a la extracción del tornillo depende de varios factores o parámetros que influyen y deben tenerse en cuenta: diámetro del tornillo, longitud de introducción del tornillo, definición de las zonas donde se realizan los ensayos y número de extracciones que deben hacerse por muestra.

La extracción de tornillos se utiliza básicamente como método de aproximación a la densidad de la madera.

Varias investigaciones de autores como Talbot (1982), Winandy et al. (1998), Cai et al. (2002) y Fakopp (2014) han correlacionado la resistencia que ofrece la extracción del tornillo con las propiedades físicas y mecánicas de la madera, como la densidad, el módulo de elasticidad, el módulo de rotura y el módulo de cizallamiento. 

En Cai et al. (2002) se estableció la siguiente relación entre densidad y fuerza de extracción del tornillo.

Debido a que esta técnica ha sido poco empleada en España y a que el número de estudios extranjeros es reducido aún, muchos expertos consideran que debe utilizarse en combinación con otras (inspección visual, ultrasonidos, vibraciones inducidas/ondas de presión, resistografía) para tener un mejor diagnóstico del estado del elemento analizado y poder comparar los resultados obtenidos con diversas técnicas.

8.4.- VENTAJAS

• Es una técnica de fácil implantación en obra y rápido uso.
• El equipamiento es ligero.
• Permite predecir la existencia de daños bióticos en la madera puesta en obra, pues detecta diferencias en la resistencia a la extracción dependiendo del estado de la madera. Esto resulta interesante, sobre todo en aquellos casos en los que la madera no presenta externamente indicios de degradación (Casado et al., 2005).
• Permite predecir la densidad de la madera y no influyen en los resultados el contenido de humedad de la madera, al menos para el rango de humedad 8,5-12,5% (Casado et al., 2005).
• Determinada la densidad de la madera mediante esta técnica, el valor obtenido puede emplearse como predictor de otras características o como primer paso para el cálculo del módulo de elasticidad dinámico y la resistencia a flexión dinámica mediante técnicas como ultrasonidos o vibraciones inducidas/ondas de presión.

8.5.- DESVENTAJAS

• No figura en las técnicas de evaluación de los procesos patológicos mediante procesos no destructivos de la norma UNE 41805-8:2009 IN (Diagnóstico de edificios. Parte 8: Estudio patológico de la estructura del edificio. Estructuras de madera).
• Se usa poco en España.
• El empleo de tornillos no recomendados por el fabricante, de mayores diámetros, conlleva aplicar mayor fuerza de extracción y, por tanto, dificultades de aplicación en obra. Además, en ciertos casos (madera de mobila o, en general, madera antigua con gran contenido en duramen), puede alcanzarse la fuerza límite del servicio del extractor.
• Por sí sola, no permite predecir fiablemente ni el módulo de elasticidad ni la resistencia a flexión. Por tanto, no permite clasificar la madera según el CTE. Incluso complementándolo con la técnica de ultrasonidos y tomando como otro parámetro la velocidad de propagación de la onda no predice bien ni el MOE ni el MOR (Divós et al., 1999).