Propuesta y evaluación de una metodología para la determinación del peso propio en elementos constructivos y ornamentales de edificios patrimoniales empleando fotogrametría digital de corto rango

Abstract

Con el fin de medir el peso propio de elementos constructivos de piedra cuya configuración volumétrica es prácticamente imposible de registrar por métodos convencionales, se plantea utilizar una técnica de digitalización tridimensional mediante fotogrametría de corto rango, complementándola con fuentes teóricas del peso específico para los diferentes tipos de piedras, obteniendo por métodos indirectos, el valor del peso propio. Para ello, se compara la metodología propuesta contra métodos convencionales de medición en laboratorio, consiguiendo una comparativa para la validación. Para desarrollarlo se utiliza un conjunto de muestras de piedra, cuyo relieve se modifica gradualmente para analizar la certeza de la técnica. Para llevar a cabo la experimentación se requiere de diversos procesos. Por un lado, está la técnica de medición convencional, que se basa en el principio de Arquímedes para calcular el volumen y la densidad, mediante el registro del peso seco, peso saturado y peso sumergido. Que se contrapone a la técnica de fotogrametría que consta de la captura de 48 imágenes y un procesamiento virtual para la medición del volumen. Para analizar la certeza de la metodología, se implementa un proceso de deterioro acelerado sobre las muestras de piedra, el cual consiste en la cristalización de sales a una concentración del 12%, generando una degradación controlada que produce superficies de forma libre. Como resultado se demuestra que la fotogrametría tiene una precisión aceptable para los registros de volumen, mientras que los datos teóricos para el peso específico no cuentan con la caracterización suficiente, que diferencie la densidad de las múltiples rocas que están delimitadas como tobas, por lo cual la medición indirecta utilizando la metodología aquí propuesta, presenta diferencias considerables respecto a las reales.

In order to quantify the own weight of stone construction elements whose volumetric configuration is practically impossible to register by conventional methods, it is proposed to use a three-dimensional digitalization technique using short-range photogrammetry and complement it with theoretical sources of specific weight for the different types of stones, obtaining by indirect methods, the value of own weight. For this, the proposed methodology is compared against conventional methods of laboratory measurement, obtaining by this way a comparison for validation. To develop it, it´s necessary to use a set of stone samples; the relief is gradually modified to analyze the certainty of the indirect technique. To carry out the experimentation requires several processes. On the other hand, there is a conventional measurement technique, which is based on Archimedes' principle for the quantification of volume and density, by recording dry weight, dry saturated surface weight and submerged weight. That is opposed to the technique of photogrammetry that consists of the capture of 48 images and a virtual processing for volume quantification. To analyze the accuracy of the methodology, an accelerated deterioration process is implemented on the stone samples, which consists in the crystallization of salts at a concentration of 12%, achieving a controlled degradation that generates free-form surfaces. As a result, it is demonstrated that photogrammetry has an acceptable precision for the quantification of volume, while the theoretical data for the specific weight do not count with enough characterization, which differentiates the density of the multiple rocks that are delimited as tuff, for which reason the indirect measurement using the methodology proposed here, presents considerable differences with respect to the real ones