Comportamiento del hormigón ligero ante incendios
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DILATACIÓN TÉRMICA
En el hormigón se produce una variación entre 0,8x10-5 y 1,2x10-5 m/mºC, considerando 10-5 m/mºC como valor medio aceptable. El coeficiente de dilatación del hormigón depende de 3 factores: El contenido de cemento: se aplica el método de Hansen para medir la deformabilidad del hormigón sometido a cargas, al considerarlo un material formados por 2 fases. Un aumento en el contenido de cemento, acarrea un aumento proporcional del coeficiente de dilatación térmica del hormigón. El tipo de árido: a igualdad de contenido de cemento, la variación en el coeficiente de dilatación del hormigón, dependerá del coeficiente del árido, siendo mayor en los calizos que en los silíceos. La temperatura: un aumento considerable de temperatura, ocasiona un aumento del coeficiente de dilatación de cada componente. El coeficiente de dilatación lineal del hormigón es sensiblemente igual al del acero, por lo que es posible conseguir un comportamiento uniforme en el hormigón armado, sin la aparición de tensiones internas debidas a los movimientos diferenciales. Hormigón: 0,8x10-5 y 1,2x10-5 m/mºC; Acero: 1,2x10-5 m/mºC.CALOR ESPECÍFICO DEL HORMIGÓN
El calor específico y el coeficiente de conductibilidad térmica son las dos características que definen el grado de inercia térmica de un material. Cuanto mayor sea el calor específico y menor la conductibilidad, mayor será la inercia del material.
RESISTENCIA AL FUEGO
Las cualidades del hormigón disminuyen paulatinamente ante la influencia de temperaturas elevadas y con mayores consecuencias si se trata de hormigones armados. Los fenómenos son fundamentalmente tres:
Una deformación por efecto de la temperatura. Una ligera modificación del coeficiente de conductibilidad térmica. Una variación en su capacidad resistente. Causas físicas: el coeficiente de dilatación aumenta según el tipo de árido, siendo este aumento muy desfavorable para hormigones con árido de cuarzo. También se produce un fenómeno de evaporación que se acusa de modo notable durante el proceso de enfriamiento. Causas químicas: el agua de hidratación perdida por efecto de la temperatura no podrá ser recuperada de la misma forma, dando su pérdida lugar a cambios en la estructura química del cemento.
La destrucción del hormigón a causa del fuego casi nunca se debe a la deshidratación del cemento. Los áridos de cuarzo sufren una brusca transformación a 573ºC. Comportamiento ante un incendio: el aumento de la temperatura va a producir una creciente pérdida de resistencia en el hormigón, dependiendo de las condiciones del hormigón, según proceso de fabricación, puesta en obra y tipo de árido. Influencia del grado de carga: en hormigones normales, el grado de carga crítico se encuentra a la tercera parte de su tensión de rotura. Al ser calentado, se observará un comportamiento más favorable que si hubiese estado descargado. El problema más grave es la reducción de resistencia debido al calentamiento excesivo de las armaduras. Este calentamiento será menor cuanto mayor sea la resistencia térmica de su recubrimiento. Habrá que estar atentos a posibles grietas y desconchados que disminuirán la sección resistente y anulan el efecto de adherencia entre el acero y el hormigón.Comportamiento del hormigón ligero ante incendios: en este sentido es mucho más favorable que el hormigón normal, dada su menor conductibilidad térmica. Su coeficiente de dilatación crece mucho menos y generalmente su modulo de elasticidad es también más bajo, disminuyendo el peligro de grietas y desconchados. Peligro si está demasiado húmedo (poco probable). En general, el espesor de una placa de hormigón ligero puede ser un 20% inferior al del hormigón normal para una misma duración de resistencia al fuego. Un hormigón ligero estructural presenta, bajo las mismas circunstancias que uno normal, un comportamiento al fuego mucho más favorable. PROPIEDADES ACÚSTICASLa absorción de sonido: dicho coeficiente es la medida de la proporción de la energía incidente en una superficie, que es absorbida por la misma. Varía según la frecuencia, pero puede considerarse entre 250 y 2000 Hz (voz humana), el hormigón presenta un coeficiente de 0,27, es decir, absorbe un 27%. Cabe señalar que se trata de una conversión de energía sonora en energía calorífica, por rozamiento en las irregularidades superficiales y rebotes en los poros. Importancia del acabado exterior.La transmisión de sonido: se mide como la diferencia en decibelios entre la energía del sonido incidente y la del sonido transmitido. Hay que considerar 2 factores en la capacidad de resistencia al paso de sonido:La incidencia del peso (Ley de Masa) Módulo de elasticidad del material (determinante para el conocimiento del valor crítico de frecuencias)
En el hormigón se produce una variación entre 0,8x10-5 y 1,2x10-5 m/mºC, considerando 10-5 m/mºC como valor medio aceptable. El coeficiente de dilatación del hormigón depende de 3 factores: El contenido de cemento: se aplica el método de Hansen para medir la deformabilidad del hormigón sometido a cargas, al considerarlo un material formados por 2 fases. Un aumento en el contenido de cemento, acarrea un aumento proporcional del coeficiente de dilatación térmica del hormigón. El tipo de árido: a igualdad de contenido de cemento, la variación en el coeficiente de dilatación del hormigón, dependerá del coeficiente del árido, siendo mayor en los calizos que en los silíceos. La temperatura: un aumento considerable de temperatura, ocasiona un aumento del coeficiente de dilatación de cada componente. El coeficiente de dilatación lineal del hormigón es sensiblemente igual al del acero, por lo que es posible conseguir un comportamiento uniforme en el hormigón armado, sin la aparición de tensiones internas debidas a los movimientos diferenciales. Hormigón: 0,8x10-5 y 1,2x10-5 m/mºC; Acero: 1,2x10-5 m/mºC.CALOR ESPECÍFICO DEL HORMIGÓN
El calor específico y el coeficiente de conductibilidad térmica son las dos características que definen el grado de inercia térmica de un material. Cuanto mayor sea el calor específico y menor la conductibilidad, mayor será la inercia del material.
RESISTENCIA AL FUEGO
Las cualidades del hormigón disminuyen paulatinamente ante la influencia de temperaturas elevadas y con mayores consecuencias si se trata de hormigones armados. Los fenómenos son fundamentalmente tres:
Una deformación por efecto de la temperatura. Una ligera modificación del coeficiente de conductibilidad térmica. Una variación en su capacidad resistente. Causas físicas: el coeficiente de dilatación aumenta según el tipo de árido, siendo este aumento muy desfavorable para hormigones con árido de cuarzo. También se produce un fenómeno de evaporación que se acusa de modo notable durante el proceso de enfriamiento. Causas químicas: el agua de hidratación perdida por efecto de la temperatura no podrá ser recuperada de la misma forma, dando su pérdida lugar a cambios en la estructura química del cemento.
La destrucción del hormigón a causa del fuego casi nunca se debe a la deshidratación del cemento. Los áridos de cuarzo sufren una brusca transformación a 573ºC. Comportamiento ante un incendio: el aumento de la temperatura va a producir una creciente pérdida de resistencia en el hormigón, dependiendo de las condiciones del hormigón, según proceso de fabricación, puesta en obra y tipo de árido. Influencia del grado de carga: en hormigones normales, el grado de carga crítico se encuentra a la tercera parte de su tensión de rotura. Al ser calentado, se observará un comportamiento más favorable que si hubiese estado descargado. El problema más grave es la reducción de resistencia debido al calentamiento excesivo de las armaduras. Este calentamiento será menor cuanto mayor sea la resistencia térmica de su recubrimiento. Habrá que estar atentos a posibles grietas y desconchados que disminuirán la sección resistente y anulan el efecto de adherencia entre el acero y el hormigón.Comportamiento del hormigón ligero ante incendios: en este sentido es mucho más favorable que el hormigón normal, dada su menor conductibilidad térmica. Su coeficiente de dilatación crece mucho menos y generalmente su modulo de elasticidad es también más bajo, disminuyendo el peligro de grietas y desconchados. Peligro si está demasiado húmedo (poco probable). En general, el espesor de una placa de hormigón ligero puede ser un 20% inferior al del hormigón normal para una misma duración de resistencia al fuego. Un hormigón ligero estructural presenta, bajo las mismas circunstancias que uno normal, un comportamiento al fuego mucho más favorable. PROPIEDADES ACÚSTICASLa absorción de sonido: dicho coeficiente es la medida de la proporción de la energía incidente en una superficie, que es absorbida por la misma. Varía según la frecuencia, pero puede considerarse entre 250 y 2000 Hz (voz humana), el hormigón presenta un coeficiente de 0,27, es decir, absorbe un 27%. Cabe señalar que se trata de una conversión de energía sonora en energía calorífica, por rozamiento en las irregularidades superficiales y rebotes en los poros. Importancia del acabado exterior.La transmisión de sonido: se mide como la diferencia en decibelios entre la energía del sonido incidente y la del sonido transmitido. Hay que considerar 2 factores en la capacidad de resistencia al paso de sonido:La incidencia del peso (Ley de Masa) Módulo de elasticidad del material (determinante para el conocimiento del valor crítico de frecuencias)