Materiales Ignifugos

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Tipos de materiales que retardantes al fuego.

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  • Proteccin contra incendios

    Bsicamente el objetivo de la prevencin es evitar la gestacin de incendios, pero podemos ampliar esta definicin como la serie de medidas que se toman para eliminar el mayor nmero de riesgos de fuego, el estudio de sus posibilidades y de sus causas, los medios de propagacin y los factores necesarios para que estos se desarrollen. Su finalidad al igual que otras materias de la prevencin es resguardar la integridad de las personas y de los bienes. La prevencin tiene una tcnica que se ocupa de todos los problemas vinculados con el fuego: la proteccin contra incendios, que la podemos dividir en cuatro grandes ramas, cada una de ellas persigue objetivos y estudian problemas que se complementan entre s.

    Proteccin Evitar

    Preventiva

    Proteccin

    Pasiva o Limitar o Impedir

    PROTECCION Estructural

    CONTRA

    INCENDIOS Proteccin

    Activa o Atacar y Extinguir

    Extincin

    Proteccin

    Humana o Capacitar, Sealizar,

    Evacuacin Adiestrar

    QUE ES EL FUEGO?

    Podemos definir al fuego como un proceso de combustin caracterizado por una reaccin qumica de oxidacin (desde el punto de vista del combustible) de suficiente intensidad para emitir luz y calor y en muchos casos, llama. Esta reaccin se produce a temperatura elevada y evolucin de suficiente calor como para mantener la mnima temperatura necesaria para que la combustin contine. Los valores que alcanza la temperatura de combustin dependen en gran parte de la naturaleza de los combustibles utilizados, pudiendo variar desde los 1.039 C para algunos alcoholes hasta ms de 1.700 C para algunos metales que entran en combustin, como ser el Magnesio, Aluminio, etc.

  • FACTORES QUE INTERVIENEN

    Los factores intervinientes son cuatro: Combustible, Comburente (02), Calor y Reaccin Qumica.

    Combustible: (agente reductor), es un material que puede ser

    oxidado, por lo tanto en la terminologa qumica es un agente reductor. Los combustibles pueden estar en cualquier estado de agregacin (slido, lquido, gaseoso), pero debemos aclarar que lo que arde con llama son los gases de combustin por estos despedidos. Las sustancias normalmente en estado slido mantienen una combustin de masa, elevndose la temperatura de la misma en toda la superficie a medida que el fuego se extiende hacia el ncleo. En los combustibles lquidos, el intenso calor radiante genera vapores en cantidades crecientes lo que alimenta el fuego (llamas), los gases arden en toda su masa produciendo gran parte de ellos, serios riesgos de explosin.

    Comburente: (agente oxidante), es un agente que puede oxidar a un

    combustible y al hacerlo esto se reduce a s mismo. En este proceso el agente oxidante obtiene electrones tomndolos del combustible Desde el punto de vista del incendio el oxgeno del aire es el comburente principal, pues en casi exclusivamente todos los siniestros, el aire es el agente que alimenta el fuego. A pesar de que el oxgeno juega un papel muy importante en el desarrollo de un incendio, cabe destacar ciertos elementos como el calcio y el aluminio que pueden quemar en una atmsfera de nitrgeno que ordinariamente es inerte.

    Temperatura de ignicin: esta propiedad es la mnima temperatura

    a que una sustancia (slida o lquida) debe ser calentada para iniciar una combustin que se sostenga por s misma independiente de las fuentes externas de calor.

    Reaccin en cadena o qumica: la eliminacin del este cuarto factor

    significa intervenir un proceso qumico y por consiguiente habr una extincin qumica, aunque adems pueda estar presente una extincin fsica. Esta reaccin est compuesta por una variedad de fragmentos moleculares como los radicales libres, hidrgeno libre, carbn libre, conocidos como especies activas.

    TRIANGULO DEL FUEGO

    As como existen diferentes modelos para explicar fenmenos fsicos, existe un modelo geomtrico: "el tringulo del fuego", propuesto fundamentalmente para explicar los mecanismos de accin sobre el fuego de los distintos elementos extintores. Entonces el fuego se representa con un tringulo en que cada lado figura un Factor.

    El fuego se extingue si se destruye el tringulo, eliminndolo o acortando alguno de sus lados. El calor puede ser eliminado por enfriamiento, el oxgeno por exclusin del aire y el combustible lquido por su remocin o bien evitando su evaporacin.

  • TETRAEDRO DEL FUEGO

    Las investigaciones realizadas durante los ltimos 25-30 aos han descubierto que detrs del frente de llama existe una serie de especies activas (ver reaccin qumica) que son las responsables de las reacciones qumicas que se producen en dicho frente. Por consiguiente la nueva representacin es agregar al tringulo una cuarta cara que ser la Reaccin qumica o en cadena, formndose el tetraedro.

    Cuando se produce un incendio en un edificio, el peligro mas grave es la propagacin del fuego por las distintas reas, o por todo el edificio. Generalmente, la propagacin del incendio suele estar favorecida y/u ocasionada por la utilizacin de materiales decorativos y de revestimiento muy combustibles, y por errneos conceptos de diseo.

  • As, el fuego puede propagarse al resto del edificio de acuerdo con los siguientes factores condicionantes: Propagacin vertical: ~ huecos de escalera (efecto chimenea) ~ puertas combustibles ~ huecos de ascensores (efecto chimenea) ~ ductos de instalaciones (efecto chimenea) ~ falta de muros cortafuegos ~ exterior por fachadas ~ otras aberturas sin proteccin

    Propagacin horizontal: ~ falta o defecto de muros cortafuegos ~ aberturas sin proteccin en muros ~ puertas contra incendios mal diseadas o instaladas (o su carencia) ~ falta de barreras contra el humo ~ falta de sectorizacin contra incendios ~ propagacin exterior Contenido y acabados exteriores: ~ decorados y muebles combustibles ~ alfombrados / cortinados ~ lquidos combustibles y gases inflamables en recipientes ~ acabados decorativos combustibles en pisos, techos y paredes. En un incendio en un edificio, las temperaturas alcanzadas, ascienden a valores muy elevados, dado el aislamiento trmico existente, temperaturas que pueden ocasionar la ruptura de los cristales que conforman el cerramiento exterior y, en consecuencia, se produzca la propagacin vertical del incendio por las fachadas exteriores del edificio. Cuando se tienen en cuenta las medidas de seguridad a partir del diseo del edificio, as como las medidas constructivas que contribuyan a la seguridad, los efectos de un incendio disminuyen considerablemente. Este conjunto de medidas abarca tanto a los elementos estructurales y constructivos, como a los materiales utilizados en la decoracin y acabado.

  • Elementos estructurales Pueden agruparse estos elementos, de acuerdo con la funcin primaria que realicen, de la siguiente manera: ~ Portantes o estructurales: cuando forman parte de la estructura resistente del edificio

    ~ Separadores o de cerramiento: los que separan o independizan unos

    sectores de otros

    ~ Portantes-separadores: cuando cumplen esta doble funcin

    Al desarrollarse un incendio, el comportamiento del conjunto de elementos constructivos es de suma importancia, ya que los mismos, al elevarse la temperatura, comenzarn a perder progresivamente su rigidez y resistencia, afectando as a la estructura, llegando sta incluso a colapsar. Dicho comportamiento depender del material con el cual estn constituidos los elementos: el acero se dilata, distorsiona y cede con el aumento de la temperatura, mientras que el hormign pierde el agua de hidratacin contrayndose, fisurndose y agrietndose.

    Materiales de acabado El comportamiento frente al fuego de los materiales de construccin y acabado que componen una edificacin en su interior (techos, paredes, pisos), es el que determinar la iniciacin y propagacin del incendio. Este comportamiento, se denomina REACCION AL FUEGO, y mide hasta que punto un material contribuye al inicio, desarrollo y propagacin del fuego, considerando propiedades tales como inflamabilidad, combustibilidad, velocidad de combustin, etc. La reaccin al fuego se determina mediante ensayos, en combustibles normalizados. Resistencia al fuego Es la capacidad que posee determinado material, de resistir o contener un fuego en otras palabras, la aptitud de un elemento constructivo de mantener -durante un incendio- las siguientes caractersticas: - estabilidad estructural - estanqueidad al paso de llamas - aislamiento trmico.

  • Por ello, los edificios, sean para viviendas u otras actividades, deben tener una resistencia al fuego (RF) que soporte una combustin total de su contenido combustible, estimndose que el mnimo requerido sea de RF 180 (resistencia al fuego de 180 minutos.) En base a lo anteriormente expuesto, las condiciones de incendio ( C I ), a que hace referencia el Dto. 351-79 Reglamento de la Ley 19587 (Ley Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo), debern ser determinadas en funcin de las actividades predominantes y a la probabilidad de gestacin y desarrollo de fuego en los edificios, ambientes o sectores de los mismos, determinacin que debe hacerse desde el proyecto del edificio, para as optimizar su diseo, economizar en el buen sentido- las inversiones en materia de seguridad antisiniestral, y evitar adaptaciones que, en el mejor de los casos, conllevarn a un elevado costo para cumplir con las normativas de seguridad antisiniestral vigentes.

    Barreras de Proteccin Pasiva

    Claves: Proteccin contra el fuego en las construcciones. Materiales que ms se usan. Qu son los revestimientos ignfugos. Las pinturas intumescentes. Distintas aplicaciones como barreras contra incendios. Claves para tener en cuenta desde el proyecto.

    Las formas de prevencin de incendios para edificios y obras en construccin es un tema que de manera persistente ocupa los espacios acadmicos y profesionales con el fin de generar una mayor conciencia de su importancia. Dentro de las medidas que los especialistas implementan segn los casos en particular se encuentran las "barreras pasivas" que previenen la expansin del fuego, cenizas, humo y gases txicos a travs de los orificios que pudieran localizarse en paredes, techos y pisos de una edificacin. Para determinar una barrera pasiva se debe conocer previamente qu es lo que se desea proteger para obrar en consecuencia. Por ejemplo, saber en cada caso si se trata de personas, equipos, u otros bienes dentro del riesgo primario. Tambin sealan los especialistas que es de importancia inicial evaluar el tipo de material a sellar, el tamao de la probable filtracin, y el sector de la construccin que requiera de una mayor prevencin. Para estos fines existen productos como revestimientos ignfugos, intumescentes, y aislantes, que debido a las diferentes situaciones de cada caso en particular deben ser evaluados al momento de su seleccin y colocacin en la edificacin. Adems de retardar la transmisin de calor, algunos productos que estn en el mercado permiten sellar el paso del agua y del oxgeno.

  • REVESTIMIENTOS IGNIFUGOS

    Los revestimientos ignfugos son aquellos tratamientos que se aplican a las diferentes partes de una construccin para mejorar su reaccin al fuego. Su funcin consiste en no propagarlo ya que la reaccin ante el fuego de este material debe ser M-1 segn las normas, lo que implica que sea un material combustible, pero no inflamable. Pueden ser aislantes o intumescentes. La intumescencia es una propiedad de ciertas sustancias consistente en la capacidad de aumentar su volumen y expandirse a elevadas temperaturas. Cuando el calor ocasiona el ascenso de temperatura a unos mrgenes especficos, las sustancias se convierten en una masa espumosa que retarda o anula el avance de la combustin. Entre estos productos se destacan la aplicacin de pinturas y barnices sobre estructuras y elementos metlicos o de madera, pudiendo emplearse tambin masilla, morteros, o pastas, en otras aplicaciones especficas. Por su parte las pinturas intumescentes son aquellas que ante la presencia del calor generado por el fuego reaccionan formando una capa de espuma aislante que protege al soporte de las altas temperaturas, retardando la propagacin del calor. Se aplican tanto en interiores como en exteriores para la proteccin de superficies metlicas y de madera, paredes, techos, etc, en diversos entornos como el industrial, marino, o rural por ejemplo.

    PASO A PASO

    Los huecos creados en los pasos de un sector a otro de incendios deben ser sellados con el objetivo de detener o retardar el avance del fuego e impedir el paso de humo, polvo, gases y otras partculas. Con este objetivo se suelen aplicar productos como morteros para sellar los huecos en las paredes por donde pasan canalizaciones de cables o tuberas y otros conductos, impidiendo el paso del fuego, el humo y los gases. Tambin se usan paneles de lana de roca, que tienen idntica aplicacin que el anterior, en diferentes tamaos y adaptables a cualquier superficie. Pueden ir revestidos de material intumescente. Adems se pueden colocar sacos o almohadillas intumescentes de fcil instalacin, que cuentan con la ventaja de trasladarse fcilmente a nuevas

  • ubicaciones. Manguitos, collarines y anillos intumescentes figuran entre los elementos que tienen la funcin de impedir la propagacin del fuego al ablandarse las tuberas por efecto del calor. Se ajustan al dimetro del conducto. Por otra parte las rejillas intumescentes que se colocan adaptadas a los conductos de aire acondicionado son idneas para zonas necesitadas de ventilacin. Las lanas se expanden ante las elevadas temperaturas frenando el avance del incendio. Luego figuran productos como resinas termoplsticas y recubrimientos especiales diseados para proteger cables y bandejas, adems de masillas y tiras intumescentes, que se emplean para rellenar juntas, grietas y otras pequeas aberturas en las paredes.

    CLAVES PARA LA SELECCION DEL AISLAMIENTO

    Desde el punto de vista de la proteccin contra incendios los especialistas clasifican dos tipos de situaciones: reaccin o resistencia al fuego. En el primer caso la seguridad de los edificios exige la utilizacin de materiales no inflamables y de poder calorfico mnimo. Las lanas minerales (lana de vidrio o roca) cumplen estas caractersticas, oponindose a la propagacin y los efectos de los incendios, y limitando la cantidad y opacidad de los humos que son un peligro para la vida humana. Por el otro lado, la resistencia al fuego, depende de las soluciones constructivas. Por ejemplo, los divisorios de placa de yeso laminado aportan valores de resistencia al fuego elevado, independientemente de la lana mineral que se encuentra en su interior. En las situaciones donde existe un riesgo de fuertes subidas de temperatura (chimeneas, puertas cortafuegos o proteccin de estructuras) aconsejan elegir productos especficos en lana de roca de alta densidad.

    MATERIALES AISLANTES

    Los revestimientos aislantes se emplean para proteger los elementos estructurales de la accin del fuego y as mantener la estabilidad de la estructura ante el calentamiento y posterior debilitamiento de los materiales. Para ello se emplean productos como los morteros ignfugos que pueden ser de cemento, perlita, vermiculita, yeso, lana de roca, fibras cermicas, etc. Su aplicacin, en interior o exterior, puede ser manual o mediante la proyeccin mecnica del elemento. Son vlidos tambin para proteger perfiles de hierro, madera o materiales similares.

    Aislamiento ignifugo trmico

    Al momento de hacer referencia a la implementacin de instalaciones de aislamiento ignifugo trmico es apropiado, antes que nada, hacer una pequea, aunque importante, aclaracin: La comn expresin aislamiento ignifugo trmico hace referencia, en realidad, a dos tipos de asilamiento

  • distintos --uno ignifugo y otro trmico-- que si bien pueden -y suelen- ser complementarios, no necesariamente deben implicarse el uno al otro. Esto equivale a decir que se puede, perfectamente, realizar una instalacin de aislamiento trmico sin que por ello se tenga que caer en la infranqueable necesidad de realizar, a la par, otra de aislamiento ignifugo.

    Dedicaremos algn espacio dilucidar las caractersticas particulares de cada uno de estos dos posibles tipos de asilamiento antes de hablar del resultado termo acstico de la combinacin de ambos.

    Aislamiento ignifugo:

    Hace referencia a las instalaciones -como medida de seguridad- cuya intencin es evitar, por un lado y primero, la expansin del fuego en la estructura protegida y, por otro, segundo, si es que el incendio ya se ha tornado inevitable, el derrumbe de las partes, o de la totalidad, de la estructura. De este modo, las instalaciones de asi lamiento ignifugo se refieren, pura y exclusivamente, al correcto aislamiento del fuego, en el sentido de restringir lo mejor posible su propagacin y descontrol .

    Aislamiento trmico:

    Este tipo de instalacin hace referencia, sencillamente, a la intencin de aislamiento de la temperatura y la humedad. A diferencia del ya comentado asilamiento ignifugo, este tipo de instalaciones no quieren significar, necesariamente, una medida de seguridad, ni para los posibles ocupantes de la estructura, por un lado, ni para la estructura en s misma, por otro. De hecho, las instalaciones de asilamiento trmico suelen ser aplicadas en el sentido de la comodidad de los posibles ocupantes de un espacio (ya sea ste vivienda o espacio de trabajo) antes que como medida de proteccin contra posibles eventualidades. As, por ejemplo, este tipo de aislamiento suele aplicarse en los grandes espacios de oficinas -sin paredes divisorias- con la intencin de permitir el mejor funcionamiento del aire acondicionado, en tanto la preservacin de la temperatura interior por falta de contacto con la exterior (y su consecuente ahorro de energa). Puede aplicarse asimismo, en un caso diferente aunque no del todo excepcional, a la correcta preservacin de la temperatura en pos del cuidado de determinados objetos delicados; hablamos con esto, como ejemplificacin sencilla, de la correcta proteccin de tabacos, habanos y vinos. Por ltimo, podemos hacer referencia al gran confort que este tipo de instalaciones brinda a los ocupantes de una vivienda; no solo logra mantenerlos en la ms estricta ignorancia de los cambios del clima o la humedad, sino que tambin, y acaso no menos importante, preserva la estructura de los muy indeseables problemas de humedad y condensacin.

  • Materiales para el aislamiento ignifugo trmico

    Habiendo entendido ya, de la amanera ms escueta, las posibles diferencias entre una instalacin de asilamiento ignifugo y otra de asilamiento trmico, pasemos ahora a ver cules suelen ser los materiales ms comunes para cada una de estas instalaciones, a saber:

    Aislamiento ignifugo:

    Pintura ignifuga intumescente, de aplicacin en estructuras metlicas, que brinda hasta ciento veinte minutos de proteccin (en el ms favorable de los casos); lana de roca (fibras minerales), aplicable a estructuras de hormign, doscientos cuarenta minutos de proteccin; mortero de yeso, asimismo para hormign, deciento cuarenta minutos; paneles ignfugos; masillas intumescentes, de uso en el sellado de pasos entre instalaciones, hasta doscientos cuarenta minutos.

    Material termoacustico para isolar o aislar compartimientos; tela fabricada con los siguientes componentes: fibra de aramida, fibra de vidrio texturizada y arena silica

    Moderna aplicacin de espuma de poliuretano

    en una construccin

  • Aislamiento trmico:

    La lana de roca constituye una de las opciones ms comunes y aconsejables en tanto -al no demandar obra- su instalacin en viviendas no requiere de mayores trastornos para los ocupantes. La espuma de poliuretano es lo ms aconsejable cuando se trata de cubiertas exteriores; su uso es, asimismo, recomendable para el aislamiento de cmaras.

    De esta manera hemos aclarado, definitivamente, que la expresin comn aislamiento ignifugo trmico hacer referencia a dos especies distintas de asilamiento combinadas. Cierto es -nada ms evidente- que la inevitable relacin entre fuego y temperaturas elevadas hace sumamente complementaria la aplicacin de ambos tipos de instalacin. Cuando se aplique una instalacin de asilamiento ignifugo podremos decir, por supuesto, aunque caigamos en obviedad, que hemos aplicado una instalacin de asilamiento ignifugo trmico. De modo distinto, no siempre la aplicacin de un aislamiento trmico vendr a significar la correcta aplicacin de una proteccin contra posibles incendios. Desde el punto de vista de los materiales, como ya hemos visto -vale recalcarlo- la lana de roca constituye un elemento comn a los dos posibles tipos de instalacin aislante; ofrece, tambin, una cierta capacidad de aislamiento sonoro que la hace sumamente preferible a otros posibles elementos aislantes, en tanto nos preserva del cada vez mayor problema de la contaminacin sonora. Por ltimo tendremos que aclarar que en todos los casos, sin ningn tipo de excepcin posible, las instalaciones de asilamiento ignifugo trmico deben ser realizadas por personal especializado y debidamente acreditado. Las empresas ms serias (y con mucho las ms aconsejables) suelen brindar documentacin especifica a modo de garanta tcnica; no es recomendable realizar este tipo de instalaciones con empresas o personas que no sean capaces de entregar este tipo de documentacin, sobre todo cuando se trate de asilamientos ignfugos, ya sea para la industria o la vivienda. I