Buen Uso de Pinturas Intumescentes: Interrogantes que Encuentran su Respuesta

Transcripción

1 Sergio Castillo M. Accuratek S.A. Pedro de la Maza B. Promat Chile S.A Buen Uso de Pinturas Intumescentes: Interrogantes que Encuentran su Respuesta Para mayor información marque el 6 en su tarjeta 14 Es necesario conocer a cabalidad las ventajas y desventajas que ofrecen las pinturas intumescentes, aplicadas sobre los elementos estructurales de acero, dado que se utilizan para proteger a las personas y edificios en un incendio. Por ello, en el presente artículo se plantean 32 clásicas interrogantes de sus variadas aplicaciones, que pretenden hacer de este uso una buena práctica. Con el avance de las nuevas tecnologías y el desarrollo de nuevos materiales de construcción, muchos productos han llegado a ser los reyes del mercado, para solucionar algunos problemas constructivos o para cumplir con algunas exigencias que nos hace nuestra Ordenanza General de Urbanismo y Construcción. Dentro de estos productos, se encuentran las Pinturas Intumescentes, las que prefieren muchos profesionales de empresas constructoras por su aparente bajo costo y han revolucionado el mercado, poniendo en alerta a: fabricantes, en un negocio que aparece muy atractivo para ellos; a arquitectos, ya que les permite mantener la esbeltez de las estructuras metálicas de sus proyectos; a empresas constructoras que, frente a la presión de obtener una mejor rentabilidad de sus obras, han forzado a una competencia poco transparente y, en muchos casos, fuera de la normativa; a los propietarios o mandantes permitiéndoles superar un obstáculo más, para que sus inversiones sean recepcionadas por las Direcciones de Obras y rechazadas por muchos otros profesionales, por considerarlas un obstáculo al desarrollo de la arquitectura en acero y un producto poco funcional. Con este objetivo hemos decidido hacer un aporte a esta buena práctica de la protección pasiva contra el fuego, desarrollando este documento que esperamos sea un aporte. En los últimos años se han estado vendiendo e instalando las llamadas pinturas intumescentes, que en realidad más que una pintura, constituyen un revestimiento que, al verse expuesto a altas temperaturas, se expande, creando una barrera de espuma de entre 20 y 30 veces su espesor original, y durante su proceso de expansión expele vapor de agua, lo que fuera de la espuma en sí, sirve de barrera aislante permitiendo, de esta forma, que los perfiles metálicos (a los que haya sido aplicados), no lleguen a la temperatura crítica de fluencia del acero (538ºC) en un período de tiempo definido. Los cómo y por qué de estas pinturas intumescentes son las preguntas que trataremos de abordar en las siguientes líneas.

2 Estructura metálica de techumbre en cúpula Mall Plaza Vespucio. 1. Qué son los productos intumescentes? Son aquellos que, frente al fuego, producen una reacción química de tal manera que su forma física varía y con esto, consigue una aislación térmica. 2. Qué función cumple un producto Intumescente? Aislar el paso del calor protegiendo a un sustrato. 3. Qué son las Pinturas Intumescentes? (Mastic Intumescent) Las PI son un recubrimiento aplicado en sucesivas capas que se usa para proteger las estructuras de acero de la acción del fuego, retardando el tiempo de colapso de las mismas y permitir la evacuación oportuna de las personas. 4. Cualquier elemento de acero debe protegerse? No, sólo deben protegerse aquellos elementos de acero que son estructurales y que poseen dimensiones mínimas. 5. Podrían ser utilizadas las PI en láminas de acero negro, galvanizado, hojalatería, zinc o zincalum de bajo espesor? No, las PI sólo deben aplicarse sobre elementos estructurales de acero. En láminas delgadas, su aplicación no es efectiva. 6. Es posible aplicar una pintura intumescente sobre un perfil estructural de acero que tiene un tratamiento de galvanizado? Sí, siempre que se realice un tratamiento superficial previo y se coloque un primer compatible con la pintura. 7. Es posible aplicar altos espesores de PI? Es posible, pero en condiciones de incendio esto perjudicaría la efectividad de la protección contra el fuego, porque al expandirse la pintura, esta caería por su propio peso. 8. Qué espesores de PI se deben aplicar en las estructuras metálicas? Los espesores de aplicación de la pintura intumescente son una función que depende del factor de masividad de cada elemento a proteger y del tiempo de retardo buscado y son distintos en cada fabricante. 9. Qué es el factor de masividad? Es el cuociente entre el perímetro del perfil expuesto al fuego y el área de la sección transversal del perfil. 15

3 10. Es fundamental calcular este valor y por qué? Sí, por supuesto. Porque de esta forma podemos determinar el espesor necesario de pintura intumescente, de acuerdo al factor de masividad de cada elemento a proteger, de manera que cumpla con la resistencia al fuego solicitada. Concepto de Masividad Relación entre Perímetro Expuesto al Fuego y Área Seccional de un Elemento Metálico Inercia Térmica Hp/A= Perímetro Expuesto al Fuego (m) Área Seccional del Elemento (m 2 ) Hp/A= X (m -1 ) Ejemplo de Masividad e=5mm resistencia al fuego, la que es necesario incrementar mediante el uso de la PI para cumplir con el requisito del proyecto. Además, la norma chilena NCh 935/1 Of. 97 señala, en su Anexo B, que debe considerarse el factor de masividad de los perfiles a proteger. Por lo tanto aquellos fabricantes, instaladores o contratistas, que señalan lo contrario, es decir, un espesor constante de PI, no cumplen con la norma y, lo que es peor aún, ponen en peligro la vida de las personas en un incendio. 12. Cualquier elemento metálico, independientemente del factor de masividad, puede ser protegido con pintura intumescente? No. El Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construcción Nº 309, en su Capítulo: Introducción, segundo párrafo, editado por el MINVU en su última edición del 2001 señala textualmente:... Mientras que el segundo, expresa un guarismo de la relación entre la superficie externa del elemento, expuesta al fuego y la sección transversal de este mismo elemento, para obtener una mayor resistencia térmica y evitar un colapso prematuro de ellos: por lo tanto, se exige una Masividad máxima, igual o menor a 390m-1 de acuerdo a la NCh 935/1.Of cm Perfil Sección Tubular Hp/A= 0,4 m/0,002 m 2 Hp/A= 200 (m -1 ) 10 cm 10 cm 10 cm Perfil Sección Maciza Hp/A= 0,4 m/0,01 m 2 Hp/A= 40 (m -1 ) Además, la norma chilena NCh 935/1 Of. 97, en su anexo B, y el Listado Oficial de Comportamiento al Fuego del Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU) señala textualmente: La efectividad del componente (estructura-protección) estriba mayormente en la masividad, que es la relación entre la superficie expuesta con riesgo al fuego, la cual es necesario proteger, y la sección del material protegido como base de la estructura, de modo que no alcance a llegar a temperatura crítica (en acero son 500ºC en promedio y 650ºC en cualquier punto). 11. Todos los elementos de acero pueden tener el mismo espesor de PI a pesar de tener diferentes factores de masividad, como lo señalan algunos contratistas o fabricantes? No porque cada perfil, por sí solo, es capaz de aportar cierta 13. Hasta qué RF se pueden ocupar PI? El Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construcción Nº 309, editado por el MINVU en su última edición del 2001 señala textualmente: La protección con pinturas intumescentes no se debe aplicar en estructuras diseñadas para resistir al fuego sino hasta F 90, y según la norma técnica NCh 935/1 Of Qué vida útil tienen las PI? Se sabe que en Europa se garantizan hasta 7 a 10 años, cumpliendo con ciertas condiciones de instalación, lo que implica que periódicamente se deben revisar, por considerarse un producto de seguridad. Además el Listado Oficial de Comportamiento al Fuego de Elementos y Componentes de la Construcción Nº 309, editado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo en su última edición del 2001 señala textualmente: Las pinturas intumescentes tienen una durabilidad muy inferior a la vida útil del elemento estructural al que protege, por lo tanto es necesario revisarlas anualmente y darles mantenimiento con los mismos requisitos y calidad de la pintura especificada inicialmente en la obra; considerándose el espesor en condiciones de pintura seca (MPS). 15. Puede utilizarse PI en otros materiales como placas de yeso cartón, fibrocementos, maderas, hormigón, cables eléctricos u otros, para otorgarle mayor resistencia al fuego al sustrato?

4 Pintado de estructura metálica de cerchas en Cine Alto Las Condes. 20. Es posible utilizar una pintura tradicional como sustituto de una PI? No, por ningún motivo, aunque se han conocido varios casos (en obras) de pinturas intumescentes adulteradas para lograr un mejor rendimiento y, por lo tanto, un mejor precio oferta. 21. Es suficiente que los fabricantes cuenten con un sello de calidad o certificación de un laboratorio oficial en cada envase de PI? Existen tres requisitos fundamentales que se deben cumplir para el correcto uso de una PI. Uno es el sello de calidad o certificación de cada envase de PI. Otro requisito es que la protección sea colocada por un aplicador, certificado por el fabricante de la pintura. Y el otro es que la aplicación sea certificada por alguno de los dos laboratorios de fuego autorizados en Chile. No podemos dejar de señalar que, en obras, se ha dado el caso que aplicadores inescrupulosos que adulteran los envases, y aplican espesores que no corresponden a la exigencia del proyecto, sólo con el objeto de disminuir los costos. No, de acuerdo a ensayos realizados, las PI aplicadas sobre estos materiales no ofrecen resistencia al fuego. 22. Entonces se puede adulterar una PI? Sí, principalmente en los intumescentes al agua, que no producen rechazos físicos y a los cuales se les agregan cargas (tiza, talco, caolín), pasta muro o látex, para mejorar su rendimiento. 16. Qué tipo de Pinturas intumescentes existen? Existen sobre la base de agua, que están más orientadas a ser utilizadas en recintos cerrados y, de base solvente, orientadas a ser utilizadas en recintos abiertos. 17. De qué color se fabrican actualmente? Solamente de color blanco. 18. Pueden presentar granulometrías? Sí pueden. 19. Cómo se puede distinguir una PI de otro tipo de pintura? Visualmente es muy difícil, aunque la PI es más rugosa que las pinturas tradicionales. Con certeza, la forma de verificar si se trata de una PI es acercando un soplete a la estructura protegida, para ver su capacidad de intumescencia. 23. De qué manera se puede determinar si un producto fue adulterado o no? Sólo con análisis químicos de laboratorio, para lo cual es necesario tomar muestras aleatorias en obra y/o aplicando fuego directo, mediante un soplete sobre los elementos pintados, para determinar su reacción. 24. Sobre qué tipo de anticorrosivos se puede aplicar PI? Dependiendo de la formulación de la PI, principalmente sobre anticorrosivos alquídicos, epóxicos o cauchos clorados. 25. Es necesario algún tratamiento previo especial a las estructuras de acero? Sólo que no tengan presencia de laminación de óxido, grasas, aceites, residuos, etc., y que estén previamente protegidas con un anticorrosivo compatible. 17

5 Estructura metálica de un edificio de acero, colapsada a raíz de un incendio. 26. Se puede aplicar cualquier tipo de producto sobre las PI? No Qué tipo de producto o toping se puede aplicar sobre la PI? Sólo pinturas compatibles con el intumescente, es decir, indicadas por el fabricante. 28. Qué producto no es recomendable aplicar como terminación sobre una PI? Pinturas epóxicas, esmaltes sintéticos, óleos, poliuretanos, pasta muros y otros de similares durezas. 29. Cuál es la razón para no aplicar estos productos? Cuando estos productos están totalmente curados o secos, su rigidez impide o retarda el efecto de intumescencia. Por lo demás, cuando las PI se ensayan en un laboratorio oficial, no se les incorpora una pintura de terminación, que podría variar los resultados del ensaye. 30. Por qué es necesario aplicar una mano de terminación o toping? Debido a las características higroscópicas de las pinturas intumescentes, estas se ven afectadas en sus propiedades físicas cuando son instaladas en zonas costeras, al quedar expuestas a la humedad o aguas lluvias. 31. Qué sucede con una pintura intumescente que está siendo aplicada en obra y se expone a aguas lluvias? Pierde totalmente sus propiedades de intumescencia, si bien físicamente no se observan alteraciones. 32. Qué mantenciones requieren las pinturas intumescentes? Como cualquier pintura decorativa, más aún en un revestimiento de seguridad como las pinturas intumescentes, estas necesitan periódicamente ser revisadas y repintadas con el mismo producto para mantener su funcionalidad en caso de un incendio. Conclusiones Muchas preguntas se podrían hacer en relación a las pinturas intumescentes, todavía somos un país en vías de desarrollo en materia del correcto uso de los productos para la construcción y, en este aspecto, podemos señalar que si bien existe una norma chilena NCh Of. 97 Prevención de Incendios en Edificios: Ensayo de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de construcción en general, aplicable a todos los elementos constructivos y a la mayoría de los productos del mercado, creemos que falta aún una norma o método de ensayo para determinar la resistencia al fuego de elementos de acero mediante la aplicación de protecciones a los elementos de acero con pinturas intumescentes, normas que sí existen en otros países y que son aplicadas con el mismo criterio por los distintos laboratorios de ensayos de fuego. De la misma forma, el control de espesores de pinturas intumescentes aplicadas en obras es realizado indistintamente por organismos competentes como los Laboratorios del Fuego del Idiem y Dictuc, otros organismos externos capacitados para efectuar mediciones, y por los fabricantes mismos; estos últimos son partes interesadas en el negocio. En este aspecto, tampoco se tiene una norma de mediciones para este tipo de revestimiento que debiera ser controlado mediante alguna metodología, tal como existe en otras latitudes, pues se trata de un producto que debe garantizar su funcionalidad y su vida útil en cualquier evento de un incendio y, en lo posible, a lo largo de la vida útil del edificio. Finalmente si bien las pinturas intumescentes en el corto plazo son de bajo costo, en relación a la vida útil de un edificio, se puede transformar en alto costo en el largo plazo. B