Gestión del fuego: protección pasiva

AACCTTIIVVIIDDAADD::

PPRRAACCTTIICCAA NNºº 33:: PPRROOTTEECCCCIIÓÓNN PPAASSIIVVAA

AALLUUMMNNOO::

MMAANNUUEELL JJOOSSÉÉ MMOORRAALLEESS MMAARRTTÍÍNNEEZZ

DDOOCCEENNTTEE::

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GGEESSTTIIÓÓNN DDEELL FFUUEEGGOO..

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IINNTTEEGGRRAALL..

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FFEECCHHAA::

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GGEESSTTIIÓÓNN DDEELL FFUUEEGGOO

PPrrááccttiiccaa CC:: PPrrootteecccciióónn ppaassiivvaa..

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3º Curso

Manuel José Morales Martínez Graduado en Prevención y Seguridad Integral

1. Objetos y características de los materiales de la protección pasiva. ..................... 4

2. Tipos de protección en función de su aplicación ..................................................... 5

a) Protección en profundidad ................................................................................................................ 5

Sellados .............................................................................................................................................................................. 5

1. Descripción y características. ............................................................................................................................... 5

2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 5

3. Tipologías. ............................................................................................................................................................. 5

4. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 5

5. Aspectos positivos. ............................................................................................................................................... 5

Espumas ............................................................................................................................................................................ 6


2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 6

3. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 6


Revestimientos ................................................................................................................................................................... 6

1. Descripción. .......................................................................................................................................................... 6

2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 6

3. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 6

4. Como actúa. .......................................................................................................................................................... 7

5. Tipología. .............................................................................................................................................................. 7


Sacos o almohadillas intumescentes ................................................................................................................................. 7


2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 7

3. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 7

4. Como actúa. .......................................................................................................................................................... 7




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3º Curso


b) Protección de superficie. ................................................................................................................... 7

Pinturas intumescentes ...................................................................................................................................................... 7


2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 7

3. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 8

4. Como actúa. .......................................................................................................................................................... 8


Pinturas ignifuga ................................................................................................................................................................. 9

Barnices. ............................................................................................................................................................................ 9


2. Usos. ..................................................................................................................................................................... 9

3. Aplicación. ............................................................................................................................................................. 9

4. Como actúa. .......................................................................................................................................................... 9


c) Recubrimientos. ................................................................................................................................ 9

Pantallas o paneles ............................................................................................................................................................ 9

1. Semirrígidos. ......................................................................................................................................................... 9

2. Rígidos: ............................................................................................................................................................... 10

3. Cartón – yeso: ..................................................................................................................................................... 10

Morteros proyectados ....................................................................................................................................................... 10

1. Vermiculitas. ........................................................................................................................................................ 11

2. Perlitas. ............................................................................................................................................................... 12

Masillas ............................................................................................................................................................................ 12

3. Tipos en función de la actuación de los ignifugantes. ........................................... 14

a) Tapando los poros. ......................................................................................................................... 14

b) Emisión de gases. ........................................................................................................................... 14

c) Modificado del proceso de combustión. .......................................................................................... 14



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3º Curso


11.. OObbjjeettooss yy ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddee llooss mmaatteerriiaalleess ddee llaa pprrootteecccciióónn

ppaassiivvaa..

El cometido de las protecciones pasivas es limitar la propagación del incendio, aminorar la afectación

del incendio sobre los elementos estructurales del edificio, y facilitar la evacuación de sus ocupantes al

mismo tiempo que la accesibilidad de los equipos de intervención. Además su acción debe alcanzar

tanto al mismo recinto como a terceros. Estas protecciones actúan de forma pasiva en el edificio,

porque son intrínsecas del edificio ofreciéndolas en su diseño y los materiales utilizados en su

construcción in situ. Garantizan una mayor resistencia de la estructura y de los diferentes elementos

constructivos a que se generen incendios y, en caso de producirse, a reducir la velocidad de

propagación de los mismos.

Su gran ventaja frente las protecciones activas es que no necesitan la interacción de los ocupantes o

de los equipos intervinientes para funcionar, con lo que el factor humano tiene un papel secundario.

Gracias a las protecciones pasivas se facilita la evacuación ordenada de los ocupantes (víctimas

potenciales) y podrán utilizar los medios de protección activa para reducir el incendio (disminución de

daños).

Los principales requisitos que deben cumplir los materiales de protección pasiva son los siguientes:

Estabilidad a altas temperaturas.

Resistencia y durabilidad mecánicas.

Baja conductividad térmica.

Fácil aplicación y fijación del material.

Los materiales utilizados para la protección pasiva buscan que la estructura tenga una capacidad de

impedir la ignición y propagación de la llama a los espacios contiguos y evitar el colapso de la

construcción. Asimismo, estos materiales de protección pasiva, previenen la expansión del fuego, las

cenizas, humos y gases tóxicos a través de orificios que pueden localizarse en paredes, techos y pisos

de una edificación.



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3º Curso


22.. TTiippooss ddee pprrootteecccciióónn eenn ffuunncciióónn ddee ssuu aapplliiccaacciióónn

aaa))) PPPrrrooottteeecccccciiióóónnn eeennn ppprrrooofffuuunnndddiiidddaaaddd

SSeellllaaddooss

1. Descripción y características.

El sellado permite evitar huecos para la propagación de las

llamas y/o humo. Mediante el sellado se permite mantener la

resistencia al fuego, en la separación de espacios, a través de

todo recorrido que pueda reducir la función exigida a dicha

separación, tal como cámaras, falsos techos, suelos elevados

y encuentros con otros elementos constructivos.

2. Usos.

En pasos de canalizaciones.

En huecos.

En juntas de dilatación.

En conductos.

3. Tipologías.

Selladores cortafuego.

Burletes intumescentes.

Collarines.

Rejillas intumescentes.

Sacos intumescentes.

4. Aplicación.

Los materiales se aplican con resinas termoplásticas.

5. Aspectos positivos.

Son productos carentes de halógenos, de bajo módulo y de curación neutra.



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EEssppuummaass


Este tipo de material actúa de cortafuego mediante una espuma extensible. Es un producto con base de poliuretano que

solidifica su forma elástica utilizando la humedad presente en la atmósfera.

2. Usos.

Es recomendable para aquellas instalaciones que pueden requerir modificaciones a corto y mediano plazo por

reparaciones, modificaciones, averías, etc.

3. Aplicación.

Pasos de tuberías metálicas, con aislamiento o no.

Aberturas con tuberías plásticas.

Cables y pasos de charolas para cables.

Aberturas múltiples.

Aberturas de difícil acceso e irregulares.

Fondo de relleno alrededor de penetraciones de servicios.

Relleno de huecos irregulares o difíciles donde la espuma se expandirá para llenar completamente la cavidad/el

hueco.

Tubos flexibles.

Rellenar huecos alrededor de marcos de ventanas y puertas


Es un material fácil de instalar y es de gran efectividad.

RReevveessttiimmiieennttooss

1. Descripción.

Su función consiste en no propagarlo ya que la reacción ante el fuego de este material debe

ser M-1, según las normas, lo que implica que sea un material combustible, pero no

inflamable.

2. Usos.

Alrededor de tuberías o cables.

En paredes de bloques o ladrillos.

En suelos de hormigón.

3. Aplicación.

Se aplican a las diferentes partes de una construcción para mejorar su reacción al fuego. Se suele aplicar con pistola

con la formación de un volumen importante de masa de carbón en contacto con el fuego dotado de un coeficiente de

transmisión térmica muy bajo, de forma que aporta buen aislamiento al elemento a proteger. Su aplicación se realiza de

forma progresiva para que el mecanismo de intumescencia sea eficaz.



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4. Como actúa.

Se coloca a presión dentro de los huecos, (sellándose con mortero, cemento o placa intumescentes). En caso de

incendio los revestimientos se comprimen, enfriando estas zonas.

5. Tipología.

Pueden ser aislantes o intumescentes. Material intumescente de aluminio para tubería y cables.


Poseen un coeficiente de transmisión térmica muy bajo

SSaaccooss oo aallmmoohhaaddiillllaass iinnttuummeesscceenntteess


Sistema de sellado contra incendios.

2. Usos.

Para cubrir espacios que rodean tuberías y cables, así como bandejas

portacables, y zonas de acometida.

3. Aplicación.

Este sistema está diseñado para aplicarse en instalaciones que

cambien muy frecuentemente.

4. Como actúa.

Se hinchan con el fuego, sellando el hueco y dejándolo hermético a llamas y gases de combustión. Están llenos de

material intumescente flexible que se hincha con el fuego y sella el vacío.


Se ajusta al tamaño de cualquier abertura, ofreciendo protección temporal o permanente.

bbb))) PPPrrrooottteeecccccciiióóónnn dddeee sssuuupppeeerrrfffiiiccciiieee...

PPiinnttuurraass iinnttuummeesscceenntteess


La pintura intumescente es un sistema formado por un agente de residuo carbonoso; un agente espumógeno gaseante;

un agente deshidratante ácido; y un agente catalizador de la esterificación.

2. Usos.

Para conseguir una estabilidad ante el fuego en las estructuras metálicas.

Se suele aplicar en interiores.

En superficies metálicas y de madera.

Para paredes y techos.



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3. Aplicación.

La pintura intumescente puede aplicarse en superficie o por recubrimiento.

Se suele aplicar en interiores mediante equipos de pulverización. Puede aplicarse también manualmente con

rodillo o brocha.

En el caso de las estructuras de acero, solo deben protegerse los elementos de acero que son estructurales.

4. Como actúa.

Por acción del calor sus componentes hacen una reacción química de intumescencia progresiva que dan lugar a

una masa carbonosa con un coeficiente de transmisión térmica muy baja, mil veces menor que el acero.

La pintura se transforma en un grueso almohadón aislante que protege la estructura de la acción del fuego.

Por efecto intumescente, expansión de la pintura, durante un lapso previsto de tiempo, se genera una capa de

espuma aislante de muy baja conductividad térmica alrededor de la estructura protegida que retarda la acción del

calor de fuego. De esta forma se evita el colapso rápido, permitiendo la

evacuación de los ocupantes y la intervención de los bomberos.

Aísla el sustrato (acero de las estructuras, si es el caso), de la fuente de calor

por efecto intumescente.


Aíslan el material sensible del calor, y aísla el oxigeno. De esta forma permite

que la estructura no llegue a la temperatura crítica de fluencia (en el caso del

acero a 538ºC), en un periodo de tiempo definido.

Mejoran considerablemente su comportamiento en cuanto la reacción al fuego,

rebajando su índice M en función del espesor de película seca aplicada.

Incombustibilidad, gran adherencia a las superficies, fácil aplicación, y secado



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rápido.

Tiene la ventaja de que puede aplicarse in situ quedando en forma de una película superficial que no afecta al

soporte ni a sus propiedades.

Se adjunta a continuación ensayo realizado sobre madera sin y con pintura intumescente: (a) aplicación de la fuente de

calor, (b) madera sin recubrimiento, (c y d) madera recubierta con pintura intumescente.

PPiinnttuurraass iiggnniiffuuggaa

La pintura ignifuga no forma llama al carbonizarse, con lo que no contribuye a la propagación del fuego. Este tipo de

pinturas no brinda aislamiento térmico. Son autoextinguibles cuando se aleja el foco de la llama, y son retardantes del

fuego.

BBaarrnniicceess..


Los barnices son aplicados para contribuir a mejorar la clasificación de reacción de fuego del material. Su naturaleza es

ignífuga, no inflamable.

2. Usos.

Normalmente son aplicados sobre las superficies de la madera para su protección.

3. Aplicación.

Aplicado con airless, brocha o rodillo

4. Como actúa.

Mejoran considerablemente su comportamiento en cuanto la reacción al fuego, rebajando su índice M en función del

espesor de película seca aplicada.


Retrasan la velocidad de penetración de la llama hacia el interior de la madera

ccc))) RRReeecccuuubbbrrriiimmmiiieeennntttooosss...

PPaannttaallllaass oo ppaanneelleess

Son utilizados para aplicaciones especificas de protección contra el fuego, ya sea por condicionantes tan diversos como la

realización de un acabado especialmente estético, por la dificultad de aplicación del mortero o la pintura, la estabilidad del

fuego exigida, el difícil acceso o porque el aspecto del acabado final es prioritario ante el aspecto económico. Se distinguen

los siguientes tipos de paneles o pantallas:

1. Semirrígidos.

De lana de roca, se sujetan a la estructura mediante pernos de acero electrosoldados a la viga. Previa imprimación puede

pintarse con esmalte. Se aplica principalmente en la protección de estructuras metálicas. Sus aspectos positivos son la



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Ligereza y la fácil instalación. También posee una gran

resistencia al fuego. Es una solución más económica que

fibrosilicato. Compuestos normalmente por lana de roca

volcánica de alta densidad (165 kg/m3), ligeramente

impregnados con resina. Son repelentes del agua.

2. Rígidos:

Compuestos de silicatos cálcicos, puede pintarse directamente para integrarlo en la estética del edificio. Se aplica en la

protección de estructuras metálicas, falso techo, tabiques, trasdosados, muros cortina, conductos de ventilación. Sus

aspectos positivos son su fácil acabado e instalación. Resulta más resistente a golpes y roces.

3. Cartón – yeso:

Compuestos de lamina de yeso y las caras revestidas con

lámina de fibra de vidrio. Se aplica normalmente en la

protección de estructuras metálicas, falso techo, tabiques,

trasdosado. Sus aspectos positivos son su fácil instalación, y

su óptima resistencia al fuego.

MMoorrtteerrooss pprrooyyeeccttaaddooss

La proyección de mortero permite proteger la estructura formando una capa de protección sobre el elemento aplicado. Los

morteros proyectados envuelven completamente el elemento a proteger, formando una barrera térmica sin uniones ni juntas.

De esta forma retrasan el ascenso de las temperaturas interiores y evitan o retrasan la afectación de la estructura. Sus

aspectos positivos más significativos son su bajo coste en frente de otros sistemas mencionados anteriormente. Además su

instalación es rápida.



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1. Vermiculitas.

DDeessccrriippcciióónn yy ccaarraacctteerrííssttiiccaass. Es un mortero seco de grano fino, formulado con diversos aditivos para optimizar

la aplicación mecánica y mejorar sus condiciones físico-químicas. Cuando es calentado solo desprende vapor de

agua. Es una arcilla,

compuesta esencialmente

de filosilicatos hidratados.

La Vermiculita se presenta

en láminas planas y finas,

que contienen en su

interior partículas

microscópicas de agua. Al

ser un mineral combustible y químicamente muy estable a altas temperaturas, lo convierte en un material idóneo

para la protección pasiva frente el fuego.

UUssoo. Este material es el aislante ideal para altas temperaturas idóneo para la protección contra el fuego. Es

importante la adhesión al elemento a proteger.

CCoommoo aaccttúúaa. La vermiculita forma una multitud de pantallas que reflejan y dispersan la energía calorífica

transmitida por radiación.

AApplliiccaacciioonneess.

o Estructuras metálicas.

o Forjados metálicos.

o Estructuras y forjados de hormigón.

AAssppeeccttooss ppoossiittiivvooss.

o Ligereza y baja densidad. La densidad de la

vermiculita oscila entre los 60 y 140 kg/m3.

o Aislamiento térmico. La vermiculita expandida

mantiene su capacidad de aislamiento entre

200 y 1200ºC.



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3º Curso


o Conductividad térmica. Es de 0,053 kcal/h/mºC para una temperatura media de 20ºC. Su capacidad calorífica

es muy baja (0,2). Con el aumento de la temperatura su coeficiente aumenta en proporción mucho menor que

otros materiales.

o Resistencia al fuego. El punto de fusión de la vermiculita es 1370ºC y la temperatura de reblandecimiento es

de 1250ºC.

o Incombustibilidad. Es un material incombustible.

o Estabilidad. Es un material muy estable a altas temperaturas. Es químicamente neutro, pH = 7’2, e inerte.

o Inalterable. Es insensible a los agentes atmosféricos y al paso del tiempo.

o Insoluble y refrigerante. La vermiculita puede retener agua en una cantidad aproximada de 5 veces su peso,

ya que las partículas expanden su volumen al exfoliarse, aumentando su área superficial. De esta forma,

mejora su retención de agua a la vez que proporciona aireación al material.

2. Perlitas.

DDeessccrriippcciióónn yy ccaarraacctteerrííssttiiccaass. Es una roca volcánica que contiene agua encerrada en su molécula, que

debidamente triturada y después de un proceso de expansión, aumenta 20 veces su tamaño. Este material a una

temperatura de 1.200ºC, sigue conservando todas las propiedades iníciales del mineral.

UUssooss.

o En estructuras metálicas.

o En forjados de chapa colaborante.

o En cerramientos de panel sándwich.

o En techos de madera.

o En perfiles metálicos medianeros.

AApplliiccaacciióónn. Se aplica por medio de una máquina mezcladora automática de proyección vía húmeda.

AAssppeeccttooss ppoossiittiivvooss.

o Posee una gran adherencia sobre la superficie de aplicación.

o Es un buen aislante térmico.

o Tiene una buena capacidad para resistir los cambios climáticos, golpes y manipulaciones.

o Este material no es tóxico, es incombustible y es muy ligero.

o Con este material se consigue que la estructura tenga un gran volumen, poco peso y baja conductividad

térmica.

MMaassiillllaass

Este matrial se aplica con llana o espátulas para formar un grueso recubrimiento sobre la

superficie del material combustible. En su aplicación, su consistencia, varía desde una

superficie dura parecida a la cerámica, a una superficie blanda. Como aspecto positivo

resiste cantidades importantes de calor e inhibe la propagación de la llama, debido a la

membrana incombustible que forma. Existen masillas monocomponentes de sellado a base de silicona o resina con

elasticidad permanente. El sistema flexible se aplica para el sellado de pasos de tuberías no combustibles, debido al gran



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movimiento axial y lateral que sufren, y en el sellado de juntas. Otro aspecto positivo es que absorbe los movimientos de las

conducciones manteniendo en todo momento las características del sellado.



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3º Curso


33.. TTiippooss eenn ffuunncciióónn ddee llaa aaccttuuaacciióónn ddee llooss iiggnniiffuuggaanntteess..

aaa))) TTTaaapppaaannndddooo lllooosss pppooorrrooosss...

En primer lugar, algunos ignifugantes se funden o derriten a temperaturas relativamente bajas y forman un recubrimiento

aislante sobre las fibras del material a tratar. Estos actúan por medio de la exclusión del oxígeno y la inhibición del escape

de los gases combustibles.

Sin embargo, otros ignifugantes muestran una acción burbujeante espumante, formando una barrera que las aísla. Las

pinturas intumescentes son un buen ejemplo de este mecanismo.

Estos materiales generalmente son utilizados sobre el acero estructural para protegerlo de las temperaturas elevadas del

incendio. Un ejemplo es la vermiculita que gracias a su porosidad proporciona un grado de conductividad térmica muy bajo,

con gran eficacia frente el incendio.

bbb))) EEEmmmiiisssiiióóónnn dddeee gggaaassseeesss...

Algunos productos químicos ignifugantes reaccionan bajo los efectos del calor, emitiendo gases como vapor de agua,

amoníaco y anhídrido carbónico. Como consecuencia se diluyen los gases combustibles hasta que su mezcla con el aire

resulta insuficiente para la combustión.

Las pinturas intumescentes producen gases. En los recubrimientos de su aplicación, cuando se calientan, emiten gases

incombustibles que diluyen el oxígeno en las cercanías de la superficie protegida. De esta forma impiden que se concentre

en cantidad suficiente para mantener la combustión.

ccc))) MMMooodddiiifffiiicccaaadddooo dddeeelll ppprrroooccceeesssooo dddeee cccooommmbbbuuussstttiiióóónnn...

Algunos ignifugantes actúan como catalizadores de las reacciones en cadena de radicales que se producen en la fase

gaseosa, conocida como combustión con llama. Los ignifugantes con halógenos experimentan este tipo de proceso y

cuando se combinan con antimonio, tienden a sofocar las llamas.

La intumescencia es una propiedad que presentan ciertos materiales citados en el presente documento consistente en la

capacidad de aumentar su volumen y expandirse a elevadas temperaturas. Cuando el calor ocasiona el ascenso de

temperatura a unos márgenes específicos, las sustancias se convierten en una masa espumosa que retarda o anula el

avance de la combustión. Este efecto intumescente, hace que la película del material se descomponga química y

físicamente a unos 250ºC. De esta forma se origina una barrera incombustible de espuma termo aislante, con 20 a 30 veces

su espesor original, que por su baja conductividad térmica, retarda la propagación del calor del fuego existente.

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