Efectos de incendios en estructuras de hormigón armado

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Los incendios son una amenaza para la vida por la asfixia, el envenenamiento y las altas temperaturas.

En un recinto exterior, con aire fresco, es casi imposible superar los 700ºC. En un recinto cerrado la temperatura sube un 30% más, debido a la reflexión y radiación de las paredes.

El punto crítico de ignición (flashover point) se sitúa en los 273ºC, hasta este momento sólo la estructura de aluminio se vería afectada.

A partir de aquí se desarrolla el llamado fuego equivalente o normalizado que es al que se refieren todas las reglamentaciones y las resistencias al fuego de materiales.

A los 400ºC el acero se vuelve dúctil y a los 600 ºC se produce una bajada brusca de su resistencia.

Efectos sobre el hormigón armado.

El hormigón comienza a deteriorarse a temperaturas superiores a los 380ºC en periodos prolongados de tiempo. Además, se produce una pérdida de resistencia entre 15-25 %, si está compuesto de áridos calizos o silíceos.

Por encima de los 800ºC, deja de poseer una resistencia a la compresión viable, y se debilitará en mayor medida al enfriarse cuando se apague el fuego.
 
fuego estructuras

fuego hormigón
De este modo, los efectos en las estructuras de hormigón armado empiezan en el propio comportamiento de los materiales que lo componen. Como hemos visto, el hormigón pierde menos capacidad a altas temperaturas que el acero. En el caso de acero pretensado se acusa mucho más: cuando el hormigón sufre pérdidas del 35%, estaríamos hablando de que el acero pretensado pierde 60-70% de su capacidad.

A diferencia del acero, el hormigón está expuesto al fuego; por tanto, las evaluaciones son más complejas. Además de las variables propias de cada incendio (carga de combustible, aireación, etc), la variación en los resultados del hormigón puede deberse a una serie de factores intrínsecos como la densidad, la porosidad, el tipo de árido y el método de vibración durante la ejecución.

Ver artículo: Diagnóstico para estructuras dañadas por fuego.

El Departamento de Ingeniería Estructural de BDL, utiliza las últimas innovaciones en herramientas de medición y análisis de edificaciones. Comuníquese con nuestros expertos para solicitar mayor información.

Básicamente, los principales efectos del fuego en el hormigón armado, podrían resumirse en:

  • Daños a la adherencia por salto térmico entre las armaduras de acero y el hormigón que las recubre.
  • Pérdida significativa de espesor del recubrimiento del hormigón, debida al efecto spalling o desprendimiento por explosión del hormigón.
  • Una disminución de la resistencia del hormigón cuando su temperatura supera los 380ºC durante períodos prolongados.
  • Una disminución de la resistencia de las armaduras de acero cuando la temperatura supera los 250ºC.
  • Daño o destrucción de las juntas y sellados, lo que en determinadas estructuras puede conducir al colapso.

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BIBLIOGRAFÍA.

CEPREVEN (2003): Curso Monográfico “Protección pasiva contra incendios”. CEPREVEN, Asociación de Investigación para la Seguridad de Vidas y Bienes. Madrid, noviembre 2003.

FALLER, GEORGE (2004): “La identificación de riesgos y el diseño contra incendios”. ICCP Arup Fire. Ponencia del Seminario “Análisis de riesgos y fiabilidad estructural. Ingeniería de fuego”. IETcc - Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid, marzo 2004.

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