Pinturas intumescentes – Una forma eficiente de proteger el acero contra el fuego

Pinturas intumescentes
Recubrimiento intumescente
Pinturas intumescentes aplicadas sobre estructuras de acero, hormigón y madera.
Pinturas intumescentes aplicadas sobre estructuras de acero, hormigón y madera.

Los recubrimientos intumescentes es una de las formas más fáciles y eficientes de proteger un elemento de carga contra el fuego en un edificio. Es un producto protector, que retrasa el colapso de una estructura a través del aislamiento de elementos estructurales (columnas, vigas, suelos y techos) que soportan un edificio, alcanzando un resistencia específica en términos de tiempo. Además, cumple con la prioridad de la protección pasiva contra fuego, que es prevenir el colapso del edificio dando tiempo a que las personas puedan evacuar y hacer al edificio más seguro para los equipos de emergencia y de rescate.

Los revestimientos intumescentes representan una forma cada vez más utilizada de proporcionar protección pasiva contra incendios a las estructuras autoportantes, especialmente al acero estructural que es cada vez más usado en la arquitectura moderna. Presenta numerosas ventajas: no modifica las propiedades intrínsecas de los materiales, como por ejemplo las propiedades mecánicas; se procesa fácilmente y se pueden usar diferentes versiones de pinturas intumescentes en una variedad de materiales como acero, madera, elementos compuestos y hormigón.

Funcionamiento de las pinturas intumescentes

La intumescencia es un recubrimiento reactivo que se hincha como resultado de la exposición al calor, aumentando su volumen y disminuyendo en densidad. Específicamente, una pintura intumescente es un recubrimiento que reacciona al calor  hinchándose de manera controlada hasta varias veces su espesor original produciendo una espuma carbonosa, formada por un gran número de burbujas pequeñas que actúan como una capa aislante que protege el sustrato.

La finalidad de los productos intumescentes es prevenir el colapso de la estructura de un edificio, lo que puede ocurrir si un elemento de carga alcanza su estado crítico. Para el acero, esto está vinculado a la temperatura crítica, la cual se define como la temperatura en la cual la capacidad de carga se iguala al efecto de las cargas aplicadas (así el elemento de carga estaría muy cerca del colapso). La temperatura crítica del acero puede variar entre 350ºC y 750ºC, dependiendo principalmente del esquema de carga, pero en la mayoría de los casos está entre 500ºC y 620ºC. Para el hormigón el estado crítica está vinculado a la temperatura crítica de las barras de refuerzo (normalmente entre 350ºC y 500ºC) y el alcance de una temperatura de 500°C dentro del elemento de hormigón. Para la madera está vinculada con la sección residual del elemento de carga después de la combustión.

Lea más sobre pinturas intumescentes:

Aplicación de las pinturas intumescentes sobre acero – Consejos de preparación

Las pinturas intumescentes son siempre parte de un sistema. Para trabajos sobre acero, el sistema incluye una imprimación anticorrosiva y (en ciertos casos) un recubrimiento de acabado.

  • La finalidad de la imprimación es asegurar la adhesión al sustrato en estado frío, proteger ante la corrosión y asegurar la adherencia de la espuma carbonosa formada durante la exposición al fuego.
  •  La finalidad del recubrimiento de acabado es: una función estética y, en caso de una atmósfera agresiva específica una función sellante que previene la degradación temprana y la inactivación de la capa intumescente, resistencia a la intemperie y a las condiciones de uso final.

El acero debe estar preparado según el estándar SA 2 ½ antes de ser recubierto con una imprimación compatible o, si ya está pintada con una imprimación compatible, debe limpiarse (libre de grasa, aceite, suciedad, óxido u otro contaminante que pueda inhibir la unión).

Las imprimaciones que son compatibles con los productos Promat son:

  • Acrílicas
  • Alquídicas cortas o medias en aceite
  • Epoxis a dos componentes
  • Silicato de zinc (zinc inorgánico)
  • Epoxi rica en zinc (que contenga alrededor de 80% en epso de polvo de Zinc metálico)
  • Epoxi rica en zinc (que contenga alrededor de 96% en epso de polvo de Zinc metálico)
  • Polibutadieno (Promat® TY-ROX)

Para  hormigón y madera, la preparación depende del estado físico del soporte. Para más información contacte con nuestro departamento técnico.

Aplicación correcta pinturas intumescentes
Aplicación correcta pinturas intumescentes

Los recubrimientos intumescentes son aplicados preferiblemente por pulverización con pistola airless por la calidad y rapidez de su acabado.

  1. Pintura intumescente aplicada por pulverización, brocha o rodillo.
  2. Recubrimiento de acabado aplicado por pulverización, brocha o rodillo (en caso de ser necesario).
  3. Imprimación aprobada con certificación internacional o por Promat. Por favor, contacte con nuestro departamento técnico.
  4. Columna o viga de acero estructural- Limpia, seca y libre de aceite, polvo, incrustaciones sueltas u óxido y cualquier otra condición que impida una buena adhesión y chorreada de acuerdo con los estándares internacionales apropiados.

El espesor de película seca de las pinturas intumescentes

El espesor de la película seca y la cantidad de material requerido para una determinada resistencia al fuego (R30, 60, 90, 120 o más) depende de varios factores.

El espesor de la película seca de los productos intumescentes está determinado por:

  • Factor de forma (también llamado masividad o Hp/A). El factor de forma es una relación entre el área del acero expuesto al fuego y el volumen de la sección del acero. A mayor factor de forma, más rápido se calienta la sección del acero, y por lo tanto, mayor será el espesor requerido de material ignífugo.
  • Exposición: este es el número de caras expuestas al fuego, según si es una columna, una viga, un elemento compuesto, sección hueca, etc.
  • Temperatura crítica: cuanto menor sea la temperatura crítica, más rápido la alcanzará la sección de acero, por lo que el espesor de material intumescente requerido será mayor.
  • Resistencia al fuego: el nivel de protección requerido (R60, R120, etc.)
  • Certificaciones y estándares: diferentes estándares y certificaciones pueden dar diferentes espesores para la misma protección.

Cuándo medir el espesor de la película húmeda y el de la película seca

Durante la aplicación es necesario medir frecuentemente el espesor de la capa húmeda con un medidor de espesores.

Para determinar el espesor en seco basado en el espesor en húmedo es necesario multiplicar el espesor en húmedo por un número específico que difiere de producto en producto. Para los productos Promat el valor está entre 0.68 y 0.7 (vea las fichas técnicas correspondientes para más información).

El máximo espesor que puede ser aplicado en cada capa varía de producto en producto (vea las fichas técnicas correspondientes) al igual que el consumo relacionado.

Luego del secado, se debe medir el espesor de la película seca utilizando el medidor correspondiente. Un instrumento de inducción electromagnética con una función estadística para almacenar lecturas y dar un promedio es muy útil. Cuando las lecturas de película seca incluyan una capa de imprimación y / o una capa superior deben tenerse en cuenta estos revestimientos y restarse de la lectura total.

¿Debo aplicar un recubrimiento a la pintura intumescente?

La pintura intumescente para aplicaciones interiores normales se puede utilizar sin ningún recubrimiento decorativo adicional.

Para aplicaciones exteriores, semi expuestas o de alta humedad ambiental, es necesario agregar un acabado.

La naturaleza del entorno al que estarán expuestos los revestimientos puede afectar su durabilidad o rendimiento en una situación de incendio. Si es necesario, se debe aplicar una capa final a la superficie del recubrimiento intumescente como protección contra la degradación del medio ambiente o con fines decorativos.

¿Cómo elegir el mejor tipo de pintura intumescente para mi proyecto?

Las siguientes categorías de uso están definidas para los productos de protección contra incendios de acuerdo con ETAG 018:

  • Tipo X: sistema de recubrimiento reactivo destinado para todas las condiciones (internas, semi-expuestas y expuestas).
  • Tipo Y: sistema de recubrimiento reactivo destinado a las condiciones internas y semi-expuestas. Semi-expuesta incluye temperaturas por debajo de cero, pero no la exposición a la lluvia y la limitada exposición a los rayos UV.
  • Tipo Z1: sistema de recubrimiento reactivo destinado a las condiciones internas (excluyendo las temperaturas bajo cero) con alta humedad.
  • Tipo Z2: sistema de recubrimiento reactivo destinado a las condiciones internas (excluyendo las temperaturas bajo cero) con clases de humedad distintas a las consideradas en el tipo Z1.

Las pinturas intumescentes se puede aplicar también en condiciones de alta humedad, semi-expuesta o expuesta, si se protege con recubrimiento específico (dependiendo de las condiciones climáticas).

Las principales familias químicas de recubrimientos utilizadas para la protección de las condiciones ambientales son:

  • Poliuretano de dos componentes
  • Poliuretano acrílico de dos componentes
  • Copolímero acrílico
  • Poliuretano
  • Poliuretano acrílico
  • Epoxy
  • Alquíd uretano

¿Puedo usar pinturas intumescentes para proteger construcciones de hormigón o madera?

La pinturas intumescentes pueden usarse también para proteger el hormigón. En este caso, el espesor necesario para lograr una Resistencia específica se calcula teniendo en consideración la temperatura crítica del acero de las barras de refuerzo (entre 350º y 500ºC) y la cubierta del hormigón (la menor distancia entre la superficie del refuerzo y la superficie exterior del hormigón).

El recubrimiento intumescente, especialmente en la versión transparente, se puede usar también para proteger la madera, reduciendo la reacción al fuego y mejorando la clasificación del fuego.

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