62RECUBRIMIENTOS Foto: www.prweb.com Recubrimientos Intumescentes: Aislamiento Térmico para el Acero Metal Actual La construcción con acero en Colombia cada día cobra mayor auge gracias a las ventajas que ofrece este material1. Entre otras su alta resistencia, ductilidad, soldabilidad, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, además el montaje es rápido y requiere poca inspección, la cual incluso se puede hacer a posteriori (al contrario del hormigón armado); en definitiva construir con acero es eficiente y entrega grandes beneficios. Sin embargo, como cualquier otro material el acero presenta limitaciones, que no se deberían pasar por alto. Entre otras, es importante recordar que pese a ser un material no combustible, al permanecer expuesto a las altas temperaturas, el acero sufre gran deterioro en sus propiedades mecánicas, lo cual conlleva a que las estructuras colapsen a pocos minutos frente al fuego, si no cuenta con la debida protección. Hasta 180 minutos de protección. El incremento de la temperatura, por efecto del fuego, implica una gran reducción en la capacidad resistente de las estructuras de acero. Una de las maneras de evitar el colapso estructural es usar pinturas intumescentes para conservar las edificaciones y sobre todo proteger vidas. WWW.METALACTUAL.COM La instalación es limpia WWW. soportes. la efectividad de estos elementos radica en que permiten detectar y combatir desde el inicio el incendio. Precio alto. que son aplicados de manera similar a las pinturas tradicionales y que cuentan con la propiedad de expandirse. por sus condiciones físicas. el mortero promueve la acumulación de suciedad. a diferencia de los revestimientos convencionales con bajo punto de ignición. Difícil reparación. el objetivo de pintura intumescente. Difícil reparación. las dimensiones y el costo de la obra. tipo cementoso. Las soluciones diseñadas para cubrir el acero. así mismo. La segunda. el material pierde el 80 por ciento de su resistencia. Baja adherencia y flexibilidad. vigas. una estructura diseñada y construida para soportar cargas de una tonelada (1. La planificación de la protección pasiva contra incendios es de suma importancia tanto en el diseño como la construcción. Adherencia directa. temperatura. genera un mal aspecto estético. los colapsos se presentan entre los 10 y 15 minutos de iniciado el incendio. De fácil aplicación y Su resistencia se limita hasta 120 o 180 minutos en reparación. aíslan la estructura de un edificio de los efectos del fuego durante un determinado tiempo. es decir. en la práctica. tipo cementoso. Respeta la geometría y diseño arquitectónico. limitan al diseñador estéticamente hablando. y no permite acabados de calidad. De acuerdo a la curva típica de un incendio. es mantener la temperatura del acero por debajo de los 538 Protección pasiva contra fuego Protección Recubrimientos Intumescentes Ventajas Desventajas No incrementa el peso del edificio. básicamente. Requieren instaladores homologados y expertos.INVESTIGACIÓN 63 Afortunadamente. Deben ser protegidos contra la humedad y la carbonatación como cualquier elemento hidráulico. espumas o gases. solamente soportará 200 kg.com Concretamente. que por acción térmica se calientan y liberan gases combustibles favorecedores de las llamas. el acero estructural colapsa al alcanzar los 538 ºC.METALACTUAL. Placas Puede resistir hasta 360 minutos. hace referencia a elementos de construcción que. estuco. el mejor de los casos. Su precio suele ser bajo.) que accionan alarmas y ponen en funcionamiento sistemas que combaten el fuego. Morteros Pueden resistir hasta 240 minutos.000 kg) al llegar a los 538 °C. Puntos débiles: las uniones y los resquicios que se producen con los movimientos del edificio. la pasiva. maderas y morteros de yeso. formar espuma y crear una barrera. Lo componen principalmente elementos o productos como pinturas.morgansindall. ganar tiempo y minimizar el riesgo de pérdidas humanas. además de la espuma. Deben ser reforzados con mallas. falsos techos. cuando se ven expuestos a altas temperaturas (incendios). muros de carga. forjados y cerramientos) del edificio. La industria también dispone de los recubrimientos llamados intumescentes. tienen la desventaja que son materiales muy pesados por metro lineal y por esto incrementan el peso. Sistema extremadamente sucio en su aplicación. sirve de barrera aislante y permite que los perfiles metálicos no lleguen a la temperatura crítica de fluencia en un período de tiempo definido. en la industria y construcción se tipifican dos formas de protección: activa y pasiva. el recubrimiento expele vapor de agua lo cual. . según ensayos realizados bajo la Norma NFPA 2512. La primera. con el fin de reducir daños del material. etc. Durante dicha expansión. morteros de proyección y placas que se aplican a la estructura portante (pilares.COM Foto: construction. En últimas. como es el caso del yesocartón. como rociadores de agua. y no permite acabados de calidad. hace referencia a los dispositivos de detección (humo. esta temperatura se alcanza en cinco minutos y. No soportan el agua y la humedad. de entre 20 y 100 veces su volumen. Genera un mal aspecto estético. hay diversas soluciones para proteger las estructuras en caso de incendio. De igual forma. después de esta temperatura crítica. con el fin de incrementar su resistencia al fuego o retardar la acción de las llamas. la superficie debe estar libre de grasa. El campo principal de las aplicaciones de los recubrimientos intumescentes son las estructuras portantes de edificios en función de la configuración y las características del mismo. como el acero. se confunde a las pinturas intumescentes con las pinturas ignífugas. depende de muchos factores la elección de uno o de otro. con el calor. y c) agente espumógeno: generalmente melanina. La espuma forma una gruesa capa de escoria. Al respecto. el ingeniero Gerardo Rodríguez Garzón. Según la necesidad de resistencia. En este sentido. Así mismo. Una pintura ignifuga no forma llama al carbonizarse. además de conservar el edificio.A. tanto tiempo como sea posible.METALACTUAL. El aislamiento se obtiene debido a que. aislándolo de las llamas y de producir gases no inflamables que retardan la pirolisis del material. tiempo de secado entre manos. lo mejor es consultar con los proveedores. condiciones de aplicación. por lo tanto no contribuye a la propagación del fuego. las pinturas intumescentes se aplican sobre sustratos incombustibles. Por su parte. inspector de recubrimientos NACE – nivel 3 y coordinador de Línea International Paint. Lo mejor es buscar asesoría de los fabricantes y solicitar las tablas técnicas de aplicación. tiempos en los que la estructura estará protegida y no llegará la temperatura de colapso. para que las personas puedan abandonar el edificio antes que se genere una situación irreversiblemente crítica. se protege el material contra el acceso de oxígeno y la propagación de las llamas. ambos presentan un aspecto líquido blanco pastoso y permiten un acabado blanco mate.. cuatro y cinco manos R60 y más de seis manos R90. de la Compañía Global de Pinturas S. Comúnmente. seguridad y almacenamiento del producto. ácido fosfórico. De esta forma. una especie de merengue. El desempeño del recubrimiento intumescente es directamente proporcional a la preparación de la superficie en la que va a ser aplicado. para evitar que alcance su temperatura crítica. que reacciona liberando un agente deshidratante. Estas películas son fáciles de aplicar y de remover. dilución recomendada. 60 y 90 minutos respectivamente. y los componentes activos intumescentes son: a) catalizador: normalmente polifosfato de amonio.64 RECUBRIMIENTOS ºC. comúnmente pentaeritritol. Hay que tener en cuenta que el diseño de la protección se establece prioritariamente para salvar vidas. del ácido liberado en la catálisis originando un residuo carbonoso. El aglomerante es una resina termoplástica “no convertible” de un determinado punto de fusión. explica que: Las pinturas intumescentes generalmente se utilizan para requerimientos de resistencia bajos: R30. b) compuesto formador de residuo carbonoso: sustancia orgánica. la cual actúa como aislante térmico del acero. el cual es un fenómeno superficial y no presentan consecuentemente incidencias sobre las propiedades fisicomecánicas del sustrato. además ofrecen la posibilidad de aplicarse en estructuras ya instaladas. firmemente adherida al sustrato.promatfiretemp. como la madera. las cuales deben incluir las especificaciones del espesor del recubrimiento en micrones. Tienen un elevado efecto sobre la inflamabilidad.COM Foto: www. Características y Aplicabilidad Hay recubrimientos intumescentes a base de agua y de base solvente. que se descompone por la acción WWW. entre dos y tres manos para R30. polvo.com . pero tampoco brinda aislamiento térmico. pero estas son totalmente distintas. Existen formulaciones que pueden controlar la temperatura del acero bajo el límite de los 500 °C hasta por 180 minutos. formando una película sobre el material. aceite. es decir: 30. los ingredientes activos reaccionan químicamente entre sí y desarrollan la espuma carbonosa protectora. La principal diferencia es que las pinturas ignífugas se utilizan para proteger elementos inflamables. lo cual si hace la intumescente. suciedad o cualquier otro contaminante que pueda evitar la unión de la pintura intumescente con el acero. el recubrimiento debe aplicarse con mayor espesor. entre otros. Estas pinturas contienen cuatro ingredientes básicos: un aglomerante y tres componentes activos intumescentes. es indispensable conocer el rendimiento teórico de la pintura (galón/m²) y el imprimante recomendado para proteger la estructura de la corrosión. R60 o R90. si es a la intemperie se pueden aplicar barnices que protejan el acero del agua y el sol. se pueden aplicar pinturas base agua para dar color o un barniz protector para evitar el desgaste del intumescente. su rigidez impide o retarda el efecto de intumescencia. poliuretanos. según las instrucciones del fabricante y en las condiciones definidas en el informe del laboratorio. En otros casos. aunque. comparada con las demás tecnologías. el sustrato deberá recibir el acabado final. el cual dependerá de la ubicación y el servicio de la estructura.Debe ser aplicada en lo posible con equipos de pintura (pistolas) para controlar la velocidad y calidad del acabado. • Calidad de la ejecución en obra: corresponde al aplicador del sistema utilizar los productos de acuerdo a la especificación. Aunque. WWW. Igualmente. entre los más costosos se encuentran las pinturas intumescentes. tiempo de secado) así como las instrucciones de aplicación y un certificado de calidad donde se refleje el número de lote para su trazabilidad. cumpliendo estrictamente las condiciones de aplicación. ya que la corrosión puede causar el desprendimiento de la película intumescente. conviene analizar el costo-beneficio. ya que cuando estos productos están totalmente curados o secos. Sin duda. ya que la aplicación de esta pintura es muy rápida. Es importante. aplicada las capas necesarias de la pintura intumescente. facilitar la ficha técnica de características donde se recogen los datos relevantes (volumen de sólidos. con un espesor mínimo de 35-45 µm.COM . No se debe olvidar que la aplicación de la pintura intumescente debe ser realizada por personal calificado. esmaltes sintéticos. pues con estos recubrimientos el constructor reduce gastos en mano de obra y tiempos de ejecución. pero para asegurar una correcta protección del metal contra la corrosión. es recomendable el empleo de un sistema anticorrosivo como imprimante. mencionar que no se deben aplicar pinturas epóxicas. por ejemplo.METALACTUAL. rendimiento teórico. para garantizar la calidad de la ejecución del recubrimiento es indispensable una inspección completa que abarque: • Calidad de los productos: es responsabilidad del fabricante suministrar un producto ensayado en un laboratorio acreditado de acuerdo a la normativa vigente. La gran mayoría de fabricantes elaboran sus pinturas para emplearse directamente sobre el acero. óleos. Una vez. pasta muros y otros de similares durezas como acabado final sobre una pintura intumescente. Los precios y costos de los productos para la protección contra el fuego varían mucho. también es posible la aplicación con brocha y rodillo. para prevenir y contrarrestar el efecto del fuego en las estructuras metálicas. WWW.). en condiciones de incendio esto perjudicaría la efectividad de la protección contra el fuego porque. ¿Cuál es la vida útil de estos recubrimientos? En Europa se garantizan entre 7 y 10 años cumpliendo con ciertas condiciones de instalación. hojalata. placas de yeso. Decano de la Facultad de Ingeniería. No se puede diseñar con el hormigón y en consecuencia lo único que se puede hacer con él es proteger al acero.COM . zinc. El factor de masividad es el cociente entre el perímetro del perfil expuesto al fuego y el área de la sección transversal del perfil. por considerarse un producto de seguridad y perecedero. Acero y Hormigón En el Congreso Latinoamericano de Siderurgia. Entonces. maderas. una mezcla eficaz de elementos de protección activa. fibrocementos. Gran Bretaña. galvanizado. así los ingenieros y arquitectos pueden darle resistencia y aprovechar todas las potencialidades de las estructuras. junto a una protección pasiva bien diseñada. Resistencia al fuego de elementos y componentes. considerándose el espesor en condiciones de pintura seca.lea. Los estadounidenses han establecido reglas para la protección de las edificaciones contra el fuego: ASTM E119. elementos para combatir el fuego. características. lo que implica que periódicamente se deben revisar. empleo de pinturas ignifugas. y ha realizado una norma de obligatorio cumplimiento: UNE ENV 13381/8.METALACTUAL. dando un tiempo adicional. es necesario revisarlas anualmente y darles mantenimiento con los mismos requisitos y calidad de la pintura especificada inicialmente en la obra. Puede llegar a los 60 / 90 / 180 minutos. entre ellas las pinturas intumescentes. No se logrará la resistencia al fuego del sustrato de acuerdo a ensayos realizados para elementos estructurales metálicos. Los primeros países de América Latina que realizaron normativas fueron Brasil.) y pasivas de protección (diseño arquitectónico y estructural. ¿Cuál es el espesor adecuado? El espesor a aplicar es una función que depende del factor de masividad de cada elemento a proteger y del tiempo de retardo buscado y son distintos en cada fabricante. Lo que da el hormigón es resistencia. En láminas delgadas que forman parte de cerramientos (ej.66 RECUBRIMIENTOS Preguntas y Respuestas Frecuentes ¿Qué duración tiene el efecto intumescente? Depende del tipo y espesor de las capas de la pintura aplicada. gerente de Exportaciones de la misma empresa. Fuente: www. Por ahora. al expandirse la pintura. si es utilizado. para la ciudad de Sao Paulo y Chile: Norma Chilena Nch 935/1Of. En Colombia. ILAFA-50. las medidas de prevención y de protección involucran el control de las potenciales fuentes de ignición y de la velocidad de propagación del frente de fuego. en 2009. en contraposición. director de Asistencia Técnica de Barnices Valentine (España) y Freddy Pita. el profesor José Luis Torero. Estados Unidos y los países europeos llevan muchos años trabajando en este tema y tienen normas muy estrictas. cartón. cómo minimizar su costo. ¿Cuál es el espesor máximo? Si bien es posible aplicar altos espesores de recubrimientos intumescentes. el cual permite demostrar con precisión si la estructura de acero requiere o no requiere revestimiento y. Europa ha unificado todas las normativas individuales de los países que integran la Unión Europea. Los mejores métodos para proteger una estructura suelen combinar protección pasiva y activa. ¿Se pueden aplicar sobre materiales distintos al acero estructural? No debe utilizarse sobre otros materiales (ej. etc. Hace un par de años. tiempo prudencial que permitirá una adecuada evacuación de los ocupantes de un edificio y la intervención de los bomberos.97. es fundamental que los profesionales lleven a cabo un riguroso programa seguridad contra incendios (Fire Safety Engineering). esta caería por su propio peso. su gran limitante es el alto margen de error. utilizar la capacidad y los conocimientos de los ingenieros. puede salvar bienes materiales y muchas vidas. aunque es interesante señalar que el procedimiento de ensayo de todas ellas son muy similares y difieren principalmente en el organismo que las ha publicado. ya que con su inercia térmica protege al acero. ¿Qué elementos de acero se pueden proteger? Sólo deben protegerse aquellos elementos de acero que son estructurales. El ingeniero responsable del diseño debe evaluar las necesidades propias de cada edificio según el uso que se le dará. aplicación y formas de uso genera muchas dudas y confusiones. Antonio López. tanto de parte de los profesionales de la construcción como de los entes reguladores. cables eléctricos).ar Normatividad Con relación a la normatividad. Pero. y profesor de Ingeniería de Seguridad contra Incendios de la Universidad de Edimburgo. la inclusión en el diseño de medidas activas (sistemas de detección y alarma. diseñar. México aprobó la norma NMX –C 307/1 ONNCCE – 2009. etc. hormigón. etc) su aplicación no es efectiva. aseguran que antes de aplicar cualquier medida. aseguró que: La diferencia fundamental entre del acero respecto al hormigón frente a un incendio. el conocimiento del material. Generalmente. pues es muy difícil conocer cómo se comportará frente a las llamas. es simplemente que el metal abre la posibilidad de calcular y controlar con precisión el comportamiento de la construcción en circunstancias extremas del fuego. aunque hay empresas que distribuyen este tipo de pinturas. la normatividad está regida por el Libro Rojo del Código Para Tener en Cuenta Los expertos. Dado que esta durabilidad es muy inferior a la vida útil del elemento estructural al que protege.com. UL 263 y la NFPA 251. el hormigón representa grandes márgenes de error mientras que el acero encarna la posibilidad de optimizar. dispositivos de seguridad personal. Titulo J.es • Antonio López. Para resistencias mayores el acero debe proveerse con productos adheridos para su protección.es WWW.Fotos: achillesfireprotection. con relación al acero estructural indica que las estructuras sin ninguna protección contra fuego de más de 15 minutos. Específicamente. inspector de recubrimientos NACE – nivel 3. Coordinador de Línea International Paint. como las pinturas intumescentes. Progreso Inminente” publicado en la edición de Metal [email protected] Los recubrimientos intumescentes se pueden aplicar antes de la instalación o una vez este armada la estructura portante. [email protected] . Páginas 26 a la 31. fpita@valentine. construcción y mantenimiento de edificaciones y que ordena que toda edificación deberá cumplir con los requisitos mínimos de protección contra incendios establecidos en las normas nacionales.com. Citas 1) Para más información sobre la construcción metálica en Colombia consultar el artículo: “Construcción Metálica. Mayo .julio de 2010. número 24.nfpa. Colombiano de Construcción. aplicaciones y respuestas de las pinturas intumescentes. www. gerardo. Compañía Global de Pinturas. 2) (National Fire Protection Association) consulte la norma “NFPA 251: Standard Methods of Tests of Fire Resistance of Building Construction and Material” donde podrá hallar información sobre usos. Ingeniero.METALACTUAL. sólo son apropiados para uso en edificaciones o recintos que no requieren de protección contra el fuego.com • Freddy Pita. que impone el cumplimiento de una serie de exigencias en el diseño. Gerente de Exportaciones de Barnices Valentine (España).org Fuentes • Gerardo Rodríguez Garzón. Director de Asistencia Técnica de Barnices Valentine (España). y el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo-resistente NSR10.