The wood used in building and structural purposes can change their physical characteristics by the action of external biotic or abiotic agents. The most influential abiotic factor is the humidity, over which timber behaves in such a way to stay in balance whit the surrounding environment. Changes in humidity over time can cause warping, cracking and rotting going to affect the stability of the work. One method to determine the conservation status of the timber, used in hydraulic and forestry works is to know the wood moisture content. To do this you can use, to good effect, the Time Domain Reflectometry (TDR). One of the drawbacks of using this tool is its burden of transport and the need to reprocess the data. For these reasons, it was decided to test the thermal infrared camera, much lighter and handy tool to verify the possibility as an alternative to the TDR instrument. Since the conditions of insolation and air temperature have a strong influence on the measures of the thermal infrared camera purpose of the thesis was to collect data in different situations, to a thorough analysis of each data pair. The measurements were carried out between July and November 2009 on three dams are located in different aspect and altitude, located within the Forest Consortium of Alta Valle di Susa. The bridles, located on Rio Chabaud (1950 m s.l.m.), Rio Cerveyrettes (1770 m s.l.m.) and Rio Pre-St-Jean (1550 m s.l.m.) had been the subject of study in the summer of 2004 by the Department of Economics and Agriculture, Forestry and Environment Engineering, Faculty of Agriculture, University of Turin. During the planning outputs have not been able to keep constant the conditions of sun exposure of the dams that range then the bridle to bridle and output from each other. The data analysis has seen the comparison of the value of permittivity, obtained by the TDR analysis, with the value of the temperature measured near the TDR probes, for each individual item. Temperatures are typically higher at lower values of permittivity and then in the more exposed and drier, with the exception of the survey conducted in July on the Rio Chabaud where there is an increase in temperature corresponding to an increase in permittivity. The findings of November, temperatures are fairly constant throughout the bridle, which is a Cerveyrettes Pre St.Jean, regardless of exposure points, the highest temperature is recorded, in the case of Rio Cerveyrettes bridle, in the most protected while in Rio Pre bridle St. Jean, at the point in contact with water. An analysis of 2009 data it was decided to evaluate the effect of different time of day to perform the detection. In June 2010, using the bridle on the Rio Cerveyrettes as standard, were shot several series of infrared images, within the same day. The possibility of establishing the scale of the temperature inside the instrument has made it easier and immediate comparison of subsequent images.
Il legno impiegato a scopo edilizio e strutturale può modificare le proprie caratteristiche fisiche per azione di agenti esterni di natura biotica o abiotica. Il fattore abiotico più influente è l'umidità, nei confronti della quale il legno si comporta in modo tale da rimanere in equilibrio con l'ambiente circostante. Le variazioni di umidità, nel tempo, possono provocare deformazioni, fessurazioni e marcescenze che vanno a compromettere la stabilità dell'opera. Uno dei metodi per determinare lo stato di conservazione del legname impiegato nelle opere idraulico-forestali è quello di conoscere il contenuto idrico del legno. Per tale scopo si può utilizzare, con buoni risultati, la Time Domain Reflectometry (TDR). Uno degli inconvenienti nell'utilizzo di tale tecnica è l'onerosità del trasporto, nonché la necessità di rielaborare i dati. Per questi motivi si è deciso di testare la termocamera a raggi infrarossi, strumento molto più leggero e maneggevole, per verificare la possibilità come strumento alternativo al TDR. Dato che le condizioni di insolazione e temperatura dell'aria influiscono notevolmente sulle misure della termo camera, scopo della tesi è stato quello di raccogliere dati in diverse situazioni, al fine di un'approfondita analisi di ogni coppia di dati. I rilievi sono stati svolti tra luglio e novembre 2009 su tre briglie, situate a diversa quota ed esposizione, tutte all'interno del Consorzio Forestale Alta Valle di Susa. Le briglie, posizionate su Rio Chabaud (1950 m s.l.m.), Rio Cerveyrettes (1770 m s.l.m.) e Rio Pre St. Jean (1550 m s.l.m.) erano già state oggetto di studio nell'estate 2004 ad opera del Dipartimento di Economia e Ingegneria Agraria Forestale e Ambientale della Facoltà di Agraria dell'Università di Torino. Durante le uscite non si sono potute tenere costanti le condizioni di esposizione al sole delle briglie che variano quindi di briglia in briglia e da un'uscita all'altra. L'analisi dei dati ha visto la comparazione del valore di permittività, ottenuto dall'elaborazione delle curve fornite dal TDR, con il valore della temperatura rilevata in prossimità delle sonde TDR, per ogni singolo punto. Di norma le temperature risultano più alte in corrispondenza dei valori di permittività più bassi e quindi nelle zone più esposte e più asciutte, con l'eccezione del rilievo effettuato a luglio sul Rio Chabaud dove si ha un incremento delle temperature in corrispondenza di un incremento della permittività. I rilievi di novembre, presentano temperature pressoché costanti su tutta la briglia, sia a Cerveyrettes che a Pre St.Jean, indipendentemente dall'esposizione dei punti; la temperatura più alta viene rilevata, nel caso della briglia di Rio Cerveyrettes, nel punto più protetto mentre, nella briglia di Rio Pre St. Jean, nel punto a contatto con l'acqua. Dall'analisi dei dati del 2009 si è deciso di valutare l'effetto del diverso momento della giornata in cui si effettua il rilevamento. A giugno 2010, utilizzando la briglia sul Rio Cerveyrettes come campione, sono state scattate alcune serie di fotografie agli infrarossi e raccolti i dati TDR, all'interno della stessa giornata. La possibilità di fissare la scala delle temperature all'interno dello strumento ha reso più agevole ed immediata la comparazione successiva delle immagini.
Applicazioni termografiche e TDR nello studio del contenuto idrico del legno in opera per sistemazioni idraulico forestali
CROTTI, SILVIA
2009/2010
Abstract
Il legno impiegato a scopo edilizio e strutturale può modificare le proprie caratteristiche fisiche per azione di agenti esterni di natura biotica o abiotica. Il fattore abiotico più influente è l'umidità, nei confronti della quale il legno si comporta in modo tale da rimanere in equilibrio con l'ambiente circostante. Le variazioni di umidità, nel tempo, possono provocare deformazioni, fessurazioni e marcescenze che vanno a compromettere la stabilità dell'opera. Uno dei metodi per determinare lo stato di conservazione del legname impiegato nelle opere idraulico-forestali è quello di conoscere il contenuto idrico del legno. Per tale scopo si può utilizzare, con buoni risultati, la Time Domain Reflectometry (TDR). Uno degli inconvenienti nell'utilizzo di tale tecnica è l'onerosità del trasporto, nonché la necessità di rielaborare i dati. Per questi motivi si è deciso di testare la termocamera a raggi infrarossi, strumento molto più leggero e maneggevole, per verificare la possibilità come strumento alternativo al TDR. Dato che le condizioni di insolazione e temperatura dell'aria influiscono notevolmente sulle misure della termo camera, scopo della tesi è stato quello di raccogliere dati in diverse situazioni, al fine di un'approfondita analisi di ogni coppia di dati. I rilievi sono stati svolti tra luglio e novembre 2009 su tre briglie, situate a diversa quota ed esposizione, tutte all'interno del Consorzio Forestale Alta Valle di Susa. Le briglie, posizionate su Rio Chabaud (1950 m s.l.m.), Rio Cerveyrettes (1770 m s.l.m.) e Rio Pre St. Jean (1550 m s.l.m.) erano già state oggetto di studio nell'estate 2004 ad opera del Dipartimento di Economia e Ingegneria Agraria Forestale e Ambientale della Facoltà di Agraria dell'Università di Torino. Durante le uscite non si sono potute tenere costanti le condizioni di esposizione al sole delle briglie che variano quindi di briglia in briglia e da un'uscita all'altra. L'analisi dei dati ha visto la comparazione del valore di permittività, ottenuto dall'elaborazione delle curve fornite dal TDR, con il valore della temperatura rilevata in prossimità delle sonde TDR, per ogni singolo punto. Di norma le temperature risultano più alte in corrispondenza dei valori di permittività più bassi e quindi nelle zone più esposte e più asciutte, con l'eccezione del rilievo effettuato a luglio sul Rio Chabaud dove si ha un incremento delle temperature in corrispondenza di un incremento della permittività. I rilievi di novembre, presentano temperature pressoché costanti su tutta la briglia, sia a Cerveyrettes che a Pre St.Jean, indipendentemente dall'esposizione dei punti; la temperatura più alta viene rilevata, nel caso della briglia di Rio Cerveyrettes, nel punto più protetto mentre, nella briglia di Rio Pre St. Jean, nel punto a contatto con l'acqua. Dall'analisi dei dati del 2009 si è deciso di valutare l'effetto del diverso momento della giornata in cui si effettua il rilevamento. A giugno 2010, utilizzando la briglia sul Rio Cerveyrettes come campione, sono state scattate alcune serie di fotografie agli infrarossi e raccolti i dati TDR, all'interno della stessa giornata. La possibilità di fissare la scala delle temperature all'interno dello strumento ha reso più agevole ed immediata la comparazione successiva delle immagini.| File | Dimensione | Formato | |
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