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bieindustrial enero 18, 2021

COMPORTAMIENTO DE ALGUNOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ANTE EL FUEGO

Por el Dr. e ingeniero Juan Ascención Álvarez Gutiérrez

Profesor e investigador de la UAM-Xochimilco

LA MADERA

Cuando la madera está expuesta a un calor intenso, inicialmente libera la humedad que contiene de algunos 10 a 20 % del volumen en estado seco. Esta humedad se transforma en vapor y arrastra consigo algunos gases que arden con coloraciones variadas A medida que las sustancias volátiles se liberan, la madera se hace cada vez más oscura y a 270 o 300 grados centígrados, se obtiene el llamado carbón rojo que prende en el aire.

La fácil combustión de la madera parecería excluir su uso como material de construcción y aconsejar su sustitución donde sea posible. Sin embargo, es conveniente tener presente que en la actualidad las maderas en la construcción se cubren o se embeben con retardantes al fuego.

Por lo tanto, se trata solamente de tomar precauciones frente a la excesiva combustión de la madera con oportunos procedimientos de incombustibilidad o, mejor dicho, con adecuados revestimientos de protección.

EL ACERO

El acero puede ser citado como ejemplo de material incombustible, pero no resistente al fuego, hasta el punto de que, por encima de los 700 grados centígrados las estructuras ya no están en posición de sostenerse. De hecho, en caso de incendio, puede sufrir daños considerables como alargamiento, deformaciones, disminución de la resistencia. El acero absorbe el calor en una cantidad que depende de la proximidad del fuego, como consecuencia está siempre sujeto a alargamientos de diferente entidad. Cuando las zonas más frías impiden las mayores dilataciones de las zonas recalentadas, el resultado es la distorsión de todo el elemento y el movimiento tiene especiales efectos en las juntas.

Si el acero está cubierto de concreto o de otro material resistente al fuego, el aumento de su temperatura puede ser inicialmente limitado. Al pasar un cierto límite crece rápidamente hasta tal punto que lo hace flexible y da lugar a deformaciones importantes. Las deformaciones provocadas por la temperatura se suman a las dadas por las cargas, que ya no encuentran apoyo. Hasta que, a 400 grados centígrados las deformaciones y movimientos se hacen muy evidentes. Después, a la temperatura de alrededor de 500 a 550 grados centígrados el acero cambia su propia estructura cristalina. Esto puede causar una pérdida de resistencia permanente del 25% o más. Se efectúen algunos controles: las membranas de acero se deben examinar en las zonas de las juntas, en especial, en las placas de conexión.

El acero, cuando hay razones para temer que haya perdido su resistencia, debe ser eliminado o usado en posiciones donde no quede sujeto a esfuerzos.

El acero que no esté manifiestamente deformado puede volver a ser usado. Las membranas que estén notablemente deformadas, pero no cocidas, se podrán introducir en cápsulas de concreto que compensará su pérdida de resistencia.

HIERRO COLADO

Usado a menudo para las tuberías de las viejas construcciones, resiste el calor mejor que el acero, pero su comportamiento al fuego es idéntico. Además, bajo la acción refrescante de los chorros de agua, usados para extinguir se desquebraja fácilmente.

CONCRETO ARMADO

La resistencia al fuego del concreto depende de la calidad, cantidad y características granulométricas de los materiales que entran en su composición.

Las estructuras de concreto, sujetas al calor se dilatan; pasado un cierto límite, se contraen. Las temperaturas elevadas pueden de este modo establecer cargas.

El cambio de color del concreto al aumenta la temperatura, denuncia su pérdida de resistencia de resistencia. Hasta los 200 grados centígrados el color permanece gris y la resistencia inalterada. De los 300 a los 600 grados centígrados el color tiende al rosa-rojo, pero las condiciones del material todavía están buenas. De 600 a los 900 grados centígrados tenemos un tipo de gris distinto con partículas rojas; el concreto es friable con elevada porosidad. De los 900 a los 1200 grados centígrados el color se hace rubio intenso, amarillo: aquí el concreto es friable y flexible. El recalentamiento del concreto influye normalmente en los estratos exteriores, hasta una profundidad de 50 a 100 ml.  Ello causa lesiones superficiales seguidas de la separación de dicho concreto.

En el concreto armado descubren las varillas metálicas que quedan expuestas directamente y en mayor grado al calor y siguen el proceso crítico del acero, las armaduras de Acero dulce absorben el calor, se alargan y se deforman entre los estribos y losa ligamentos transversales. Éste fenómeno provoca su pérdida de resistencia y además determina la caída posterior de estratos de concreto.

Por ello es necesario que el concreto armado se construya con el criterio de defender al acero del calor producido por los incendios; con esta finalidad, los mejores conglomerados son los que se obtienen con los materiales de origen íigneo que soporten mejor la acción del calor como los basaltos y las escorias.

El concreto armado bien compuesto ofrece, incluso en los incendios más graves, una resistencia notable; así no se verificará nunca el colapso improviso de estructuras y soleras, después del incendio la restauración del edificio será relativamente sencilla.

YESO Y CEMENTO

El yeso y el cemento desarrollan una función importante como material resistente al fuego; eliminan calor en gran cantidad.

Por ello se usan a menudo como material de revestimiento; con un espesos de 2 a 2.5 cm, Se asegura una protección eficaz contra una temperatura superior a los 1000 grados centígrados por una duración de 20 a 30 minuto.

MORTEROS

Los nuevos morteros de cemento o de yeso presentan una notable resistencia al fuego; por el contrario, los viejos morteros de cal, si se exponen al fuego, pierden su cohesión y se desquebrajan.

 

 

 

 

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