Protección contra Incendios en Estructuras de Hormigón y Acero

Protección contra Incendios del Hormigón Armado

Para la clasificación de los elementos constructivos de hormigón según su resistencia al fuego, es determinante su sección, el espesor de hormigón que recubre las armaduras, así como las cargas estáticas a que está sometido.

Los hormigones pesados de composición granular corriente secados al aire solo experimentan exiguas disminuciones de resistencia hasta temperaturas no superiores a 400 ºC. No obstante, cuando estas exceden de dicho valor, se produce una relajación en su estructura, la cual determina un descenso cada vez más importante de la resistencia.

Causas del descenso de resistencia en hormigón

El agua combinada física y químicamente en el cemento y en los áridos queda liberada y actúa distensionando la estructura. A temperaturas superiores a 500 ºC, los cuarzos existentes en los áridos modifican su forma cristalina, lo cual se traduce en una variación brusca de volumen. También a partir de 600 ºC, las dilataciones de los áridos que no contienen cuarzo se comportan de manera no lineal.

En caso de hormigón armado, el fallo, la deformación o la rotura de un elemento constructivo por efecto del fuego puede ser motivado por diferentes causas. En estructuras de vigas nervadas y vigas atacadas por el fuego desde la parte inferior, la dilatación de la armadura situada en esta parte puede provocar una rotura de la armadura a tracción.

Protección contra Incendios del Acero

Las características específicas del acero, su elevada resistencia a la flexión, tracción y compresión, su límite de alargamiento y su módulo de elasticidad varían con la temperatura. En particular, su resistencia a tracción y a compresión va aumentando hasta los 200-250 ºC, para disminuir luego rápidamente.

Debido a su elevada resistencia, el área de la sección de los elementos de acero es muy reducida. Pero debido a la forma del perfil para conseguir la resistencia necesaria, su superficie es relativamente grande. Por ello, en aquellos edificios con riesgo de incendio, han de aplicarse medidas adicionales de protección en todos los elementos portantes de acero.

Las estructuras de acero sin revestimiento, que son las que mejor reflejan la ligereza de este material, deberían limitarse a las construcciones industriales. Como mínimo necesitan una capa de protección contra la corrosión. Sin embargo, en general, hay que protegerlas tanto contra la corrosión como contra el fuego.

El nivel de protección se ha de extraer del riesgo de incendio (carga de incendio). Que los elementos constructivos de acero puedan quedarse sin proteger o se tengan que proteger con medidas constructivas y dispositivos de funcionamiento, depende de su función, pero también de la rentabilidad según la duración de la resistencia al fuego exigida a su capacidad portante.

Lo importante es que en caso de incendio los diferentes elementos constructivos satisfagan su función durante un periodo de tiempo determinado (duración de la resistencia al fuego).

Medidas de Protección contra Incendios en Estructuras de Acero

En las medidas constructivas de protección se ha de distinguir entre:

• La protección directa mediante revestimientos, recubrimientos y pinturas que formen una capa aislante, así como el rellenado del núcleo.
• La protección indirecta mediante apantallamientos, por ejemplo, techos falsos, enmallados y antepechos.

Entre los dispositivos de funcionamiento se encuentran:

• La separación en sectores de incendio, instalaciones de extinción de incendios fijas y móviles, sensores térmicos y de humo, así como dispositivos de extracción de calor y de humos y las instalaciones de alarma de incendios.

La característica determinante para valorar la pérdida de capacidad portante de un elemento constructivo de acero es su calentamiento.

Como los elementos de acero, debido a la forma de su perfil, ofrecen una gran superficie de ataque al fuego, la clasificación de la duración de su resistencia al fuego se basa en la relación de la superficie expuesta al fuego respecto a su volumen, S/V, y a las propiedades térmicas de su revestimiento.