Acción del fuego en el hormigón

Un incendio constituye una amenaza para la vida por la asfixia, el envenenamiento y las temperaturas elevadas, pero de producirse en un edificio el peligro aumenta por la propia estructura del edificio. En un recinto exterior, con aire fresco, es casi imposible superar los 700°C. En un recinto cerrado la temperatura sube un 30% más debido a la reflexión y radiación de las paredes.
Los ejemplos cotidianos y las estadísticas internacionales les proporcionan una amplia evidencia de las propiedades de protección frente al fuego del hormigón, y por ello los constructores de edificios, las aseguradoras y los prescriptores están convirtiendo al hormigón en su material favorito, exigiendo cada vez más su empleo frente al de otros materiales de construcción, ya que:
-     El hormigón no arde y no aumenta la carga de fuego
-     Tiene una elevada resistencia al fuego y detiene la propagación del mismo
-   Protege eficazmente, proporcionando unos recorridos de emergencia seguros a los ocupantes y una protección a los bomberos
-    Puede resistir condiciones extremas de fuego, lo que lo hace ideal para almacenes con una carga elevada
-    La solidez del hormigón frente al fuego facilita la extinción de los incendios y reduce el riesgo de colapso estructural
-     Es fácil de reparar después de un incendio, y con ello ayuda a que se reanuden antes las actividades

Acción del fuego en las estructuras de hormigón
La acción del fuego sobre el hormigón provoca la evaporación del agua capilar entre los 100°C y los 300°C, temperatura a la que se produce la desaparición completa de dicho agua capilar y no se producen aún pérdidas significativas de resistencia. El agua contenida en el gel del cemento se pierde a temperaturas que oscilan entre los 300°C y los 400°C, disminuyendo las resistencias y apareciendo las primeras fisuras.
 A partir de los 450°C el hidróxido cálcico se transforma en óxido (cal viva) y hacia los 600°C se produce un fuerte fenómeno de expansión de los áridos, disgregándose el hormigón y cayendo sus resistencias.
Es interesante observar que, desde este punto de vista, los áridos calizos son los menos sensibles a la acción del fuego por tener menor conductividad térmica.
Una de las consecuencias observables de la acción del fuego es la del “golpe térmico” que produce, dando lugar a dilataciones en la cara en contacto con la acción del fuego y de los gases calientes y, en consecuencia, a tensiones de compatibilidad que, aunque autoequilibradas, alcanzan tal valor en tracción que acaban por provocar la rotura del hormigón.
También decir que el color es un dato indicativo, a posteriori, de la temperatura alcanzada en el hormigón y, en consecuencia, de la pérdida de resistencia que se haya podido producir.
Añádase finalmente que si la temperatura del hormigón no ha sobrepasado los 500°C, éste puede rehidratarse y, al cabo de un año, recuperar hasta el 9% de su capacidad resistente inicial.

Pero la acción del fuego no sólo se cierne sobre el hormigón, sino también sobre el acero, lo que se manifiesta, además de en una dilatación más rápida que el hormigón que le rodea, en que la pérdida de capacidad resistente puede ser mayor.
Otro aspecto muy importante es el de la pérdida de adherencia entre el hormigón y acero debido precisamente a la diferencia de conductividades entre las barras y el hormigón. Eso se traduce en importantes diferencias de temperatura entre ambos materiales y, consiguientemente, a la inducción de deformaciones también distintas, lo que trae consigo la aparición de tensiones de compatibilidad en la interfaz acero-hormigón que, si la temperatura es elevada, pueden provocar la rotura por adherencia y el desprendimiento del recubrimiento, acelerado por la contracción que se produce como consecuencia del enfriamiento brusco por la acción del agua aplicada para sofocar las llamas.

Remoción del hormigón dañado
Una de las mayores ventajas de una estructura de hormigón es que normalmente puede ser reparada después de un incendio, minimizando con ello cualquier inconveniente, así como los costes. Las reducidas cargas de los forjados y las temperaturas relativamente bajas que se producen en la mayoría de los incendios en los edificios se traducen en que la capacidad portante del hormigón conserva en una proporción muy importante, tanto durante como después de un incendio. Por estas razones, a menudo lo único que se requiere es una simple limpieza. La rapidez de reparación y de rehabilitación es un factor importante para minimizar cualquier pérdida de actividad económica después de un incendio importante; obviamente ello es preferible a una demolición y posterior reconstrucción.

El proceso de hidrodemolición elimina el hormigón por dos mecanismos separados: el impacto directo en la superficie y la presurización de las grietas. Permite respetar las armaduras y no introduce vibraciones y efectos de martilleo que comprometerían la adherencia con el nuevo hormigón in situ, algo que sería inevitable con cualquier otro procedimiento. Por lo que se desaconseja explícitamente el uso de martillos neumáticos, pistoletes u otras técnicas de percusión por las razones expuestas.

El objetivo de la remoción es dejar una rugosidad del mismo orden de magnitud (diferencia de cota entre crestas y valles) que el tamaño de la fracción gruesa de la arena del hormigón. Precisamente una ventaja adicional de la técnica de la hidrodemolición es que asegura una rugosidad óptima sin riesgos de pérdida de adherencia, deja limpias las superficies y saturado el hormigón del soporte.
Además, con este método se consigue la eliminación selectiva del hormigón, debido a la flexibilidad disponible para controlar la cantidad de energía a emplear, lo que hace identificar claramente las zonas en las que el hormigón está en peores condiciones que son aquellas en las que el chorro a presión provoca una mayor penetración, siendo las zonas con menor penetración las que presentan un hormigón más sano.



Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es


El equipo de HIDRODEMOLICIÓN

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