Ignífugo

La ignifugación consiste en hacer que algo ( estructuras , materiales, etc.) sea resistente al fuego o incombustible; o un material que se pueda utilizar para hacer algo ignífugo. ^[1] Es una medida de protección pasiva contra incendios . "Ignífugo" o "ignifugación" se puede utilizar como sustantivo, verbo o adjetivo; puede estar compuesto por un guion ("fire-proof").

La aplicación de un sistema de protección contra incendios certificado a determinadas estructuras les permite obtener una clasificación de resistencia al fuego . El término "protección contra incendios" puede utilizarse junto con las normas, como se refleja en las especificaciones de construcción comunes de América del Norte. Un elemento clasificado como ignífugo es resistente en circunstancias específicas y puede arder o quedar inutilizable si el fuego supera la intensidad o duración que está diseñado para soportar.

• Construcción comercial
• Construcción residencial
• Construcción industrial
• Marina ( barcos )
• Construcción offshore
• Aerodinámica
• Muros y techos de hormigón o revestimientos de túneles
• Operaciones mineras subterráneas y sobre la superficie

• Acero estructural para mantener la temperatura por debajo de la crítica de aproximadamente 540 °C
• Circuitos eléctricos para mantener los circuitos eléctricos críticos por debajo de los 140 °C para que permanezcan operativos
• Recipientes para gas licuado de petróleo para evitar una BLEVE (explosión de vapor en expansión de líquido hirviendo)
• Faldones de buques y puentes de tuberías en una refinería de petróleo o planta química para mantener el acero estructural por debajo de la temperatura crítica de aproximadamente 540°
• Revestimientos de hormigón de túneles de tráfico
• Bloques cortafuegos: en una construcción con estructura de madera, los huecos se crean mediante vigas o montantes en las particiones del piso o de la pared. Estos espacios huecos permiten que el fuego se propague fácilmente de un área a otra. Los bloques cortafuegos se instalan internamente para dividir estas áreas en intervalos más pequeños. Los materiales comunes utilizados incluyen madera maciza, madera contrachapada , OSB, tableros de partículas , placas de yeso , tableros de fibra de cemento o paneles de aislamiento de fibra de vidrio. ^[2]
• El muro cortafuegos (construcción) es un método común que se emplea para dividir un edificio en pequeñas unidades con el fin de restringir o retrasar la propagación del fuego de una sección a la siguiente. Los muros cortafuegos suelen extenderse por toda la longitud del edificio, desde los cimientos hasta el techo. ^[3]
• Barreras cortafuegos y tabiques cortafuegos: Su funcionamiento es similar al de los muros cortafuegos, sin embargo su altura está limitada a un solo piso, desde la losa de un piso hasta la parte inferior del siguiente. ^[4]
• Recubrimientos , por ejemplo para madera ignifugante. ^{[5] [6]}

El amianto era un material que se utilizaba históricamente para la protección contra incendios, ya sea solo o junto con aglutinantes como el cemento , ya sea en forma de pulverización o en láminas prensadas, o como aditivo para una variedad de materiales y productos, incluidos tejidos para ropa de protección y materiales de construcción. Como más tarde se demostró que el material causaba cáncer, se ha creado una gran industria de eliminación y reemplazo.

Los materiales endotérmicos también se han utilizado en gran medida y todavía se utilizan hoy en día, como el yeso , el hormigón y otros productos cementicios. Versiones más evolucionadas de estos se utilizan en aerodinámica , misiles balísticos intercontinentales (ICBM) y vehículos de reentrada, como los transbordadores espaciales .

En caso de incendio en un edificio, el acero estructural pierde resistencia a medida que aumenta la temperatura. Para mantener la integridad estructural de la estructura de acero, se toman varias medidas de protección contra incendios:

• restricciones sobre la cantidad de acero expuesto establecidas por los códigos de construcción . ^[7]
• revestir acero estructural en mampostería de ladrillo u hormigón para retrasar la exposición a altas temperaturas. ^[7]

Históricamente, estos métodos de revestimiento de mampostería utilizan grandes cantidades de materiales pesados, lo que aumenta enormemente la carga sobre la estructura de acero. Se han desarrollado materiales y métodos más nuevos para resolver este problema. A continuación, se enumeran métodos antiguos y nuevos de protección contra incendios de vigas de acero ( vigas en I ): ^[7]

• revestimiento completo en columna cuadrada de hormigón. ^[8]
• Envolver la viga en I con una fina capa de malla metálica y luego cubrirla con yeso. Este método es eficaz porque el yeso contiene cristales de agua que son resistentes al calor. ^[8]
• aplicando múltiples capas de placas de yeso alrededor de la viga en I. ^[8]
• Aplicación de material ignífugo por aspersión alrededor de la viga en I. También llamado material ignífugo aplicado por aspersión (SFRM) con pistola de aspersión de aire comprimido, que puede estar hecho de yeso, fibras minerales mezcladas con aglutinante inorgánico o una fórmula cementante que utilice cemento de oxicloruro de magnesio. ^[8]
• encerrando la viga en I en chapa metálica y rellenándola con aislamiento suelto. ^[8]
• Columnas huecas llenas de agua líquida o anticongelante . Cuando una parte de la columna se expone al fuego, el calor se disipa por completo gracias a la propiedad de convección del líquido. ^[8]
• encajando la viga en I en la losa de hormigón rígido. ^[8]
• una capa de yeso suspendido que aísla la viga en I ^[8]

Entre los materiales convencionales, los yesos ignífugos en aerosol diseñados específicamente se encuentran disponibles en abundancia en todo el mundo. Los métodos inorgánicos incluyen:

• Revoques de yeso
• Yesos cementicios
• Yesos fibrosos

Los yesos incluyen aditivos químicos para crear burbujas que desplazan los sólidos, reduciendo así la densidad aparente. Se pueden mezclar perlas de poliestireno ligero en los yesos en la fábrica en un esfuerzo por reducir la densidad, lo que generalmente da como resultado un aislamiento más efectivo a un menor costo. El yeso resultante ha calificado para la clasificación de combustibilidad A2 ^{[ aclaración necesaria ]} según DIN4102. ^{[ cita completa necesaria ]} Los yesos fibrosos, que contienen lana mineral o fibras cerámicas , tienden simplemente a atrapar más aire, desplazando así las fibras pesadas.

Para revestir elementos y aumentar su resistencia al fuego se han utilizado tableros y láminas patentados, hechos de yeso , silicato de calcio , vermiculita , perlita , tableros compuestos unidos mecánicamente de chapa perforada y hormigón reforzado con celulosa.

Un método alternativo para mantener la temperatura del acero de los edificios por debajo del límite crítico de resistencia es utilizar refrigeración por convección líquida en elementos estructurales huecos. ^[9] Este método fue patentado en el siglo XIX, aunque el primer ejemplo destacado se produjo 89 años después. ^[10]

Los túneles de tráfico pueden ser atravesados ​​por vehículos que transporten mercancías inflamables, como gasolina, gas licuado de petróleo y otros hidrocarburos , que se sabe que provocan un aumento muy rápido de la temperatura y altas temperaturas finales en caso de incendio (consulte las curvas de hidrocarburos en la clasificación de resistencia al fuego ). Cuando se permite el transporte de hidrocarburos en la construcción y operación de túneles, pueden producirse incendios accidentales, lo que da lugar a la necesidad de proteger los túneles de tráfico con revestimientos de hormigón.

El hormigón no puede, por sí solo, resistir incendios severos de hidrocarburos. En el Eurotúnel que conecta el Reino Unido y Francia , se desató un intenso incendio y redujo el revestimiento de hormigón en el túnel submarino a unos 50 mm. ^{[ cita requerida ]} En los incendios de edificios ordinarios, el hormigón normalmente alcanza excelentes clasificaciones de resistencia al fuego, a menos que esté demasiado húmedo, lo que puede provocar que se agriete y explote. Para el hormigón sin protección, la reacción endotérmica repentina de los hidratos y la humedad no ligada dentro del hormigón genera una presión lo suficientemente alta como para desprender el hormigón, que cae en pequeños pedazos en el suelo del túnel. Se insertan sondas de humedad en todas las losas de hormigón que se someten a pruebas de fuego para comprobar esto, incluso para la curva de elementos de construcción menos severa (DIN4102, ASTM E119, BS476 o ULC-S101). La necesidad de protección contra incendios se demostró, entre otras medidas de protección contra incendios , en el proyecto europeo de investigación de túneles de incendios "Eureka", que dio lugar a códigos de construcción para el sector comercial con el fin de evitar los efectos de dichos incendios en los túneles de tráfico. La protección contra incendios mediante pulverización de cemento debe estar certificada y aplicarse en el campo de acuerdo con dicha certificación , utilizando una curva de prueba de fuego de hidrocarburos como la utilizada en UL1709. ^[11]

Las bóvedas ignífugas para proteger documentos importantes en papel se construyen generalmente utilizando bloques de hormigón o mampostería como material de construcción principal. ^{[ cita requerida ]} En caso de incendio, el agua químicamente ligada dentro de los bloques de hormigón o mampostería se fuerza hacia la cámara de la bóveda en forma de vapor, que empapa los documentos en papel para evitar que se enciendan. ^{[ cita requerida ]} Este vapor también ayuda a mantener la temperatura dentro de la cámara de la bóveda por debajo del umbral crítico de 176,7 °C (350 °F), que es el punto en el que se destruye la información en los documentos en papel. ^{[ cita requerida ]} El papel se puede remediar más tarde con un proceso de liofilización si el fuego se extingue antes de que las temperaturas internas superen los 176,7 °C (350 °F). ^{[ cita requerida ]} Un método de construcción alternativo menos costoso y que requiere más tiempo es utilizar material aislante seco. ^{[ cita requerida ]}

Este método de construcción de bóvedas es suficiente para documentos en papel, pero el vapor generado por las estructuras de hormigón y mampostería destruirá los contenidos que son más sensibles al calor y la humedad. Por ejemplo, la información en microfilm se destruye a 65,5 °C (149,9 °F) (también conocida como Clase 150) ^{[ cita requerida ]} y los medios magnéticos (como las cintas de datos) pierden datos por encima de los 51,7 °C (125,1 °F) (también conocida como Clase 125). ^{[ cita requerida ]} Las bóvedas ignífugas construidas para cumplir con el requisito más estricto de la Clase 125 se denominan bóvedas aptas para datos. ^{[ cita requerida ]}

Todos los componentes de las bóvedas ignífugas deben cumplir con la clasificación de protección contra incendios de la propia bóveda, incluidas las puertas, las penetraciones de HVAC y las penetraciones de cables. ^[12]

• Asociación Nacional de Contratistas de Ignifugación http://www.nfca-online.org/
• Protección estructural contra incendios - Instituto Americano de Construcción en Acero https://www.aisc.org/globalassets/modern-steel/archives/2002/12/2002v12_fire.pdf
• Métodos adicionales de protección contra incendios https://www.thebalance.com/fireproofing-method-structural-members-845033
• Normas NFPA Archivado el 28 de julio de 2011 en Wayback Machine