Pinturas intumescentes – Forma eficiente de protección contra el fuego de estructuras metálicas

La pintura intumescente es un revestimiento reactivo al fuego, es decir se hincha al contacto con el calor, incrementando en volumen y disminuyendo su densidad. En específico, una pintura intumescente es un recubrimiento que reacciona al calor hinchándose de manera controlada hasta muchas veces su espesor original para producir una espuma carbonosa, formada por un gran número de pequeñas burbujas, que actúa como una capa aislante para proteger 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 concreto, el estado crítico 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 concreto. En el caso de la madera, esta se vincula con la sección residual del elemento de carga después de la combustión.

Las pinturas intumescentes son siempre parte de un sistema. Para los trabajos en acero, el sistema incluye una imprimación anticorrosiva y (eventualmente) un revestimiento de acabado.

• El alcance de la imprimación es asegurar la adhesión al sustrato en estado frío, proteger de la corrosión y asegurar la adherencia de la espuma carbonosa formada durante la exposición al fuego.
• El alcance del revestimiento de acabado es: de función estética y, en caso atmósfera agresiva específica, una función de sellador para evitar 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% de polvo de Zinc metálico)
• Epoxi rica en zinc (que contenga alrededor de 96% de polvo de Zinc metálico)
• Polibutadieno (Promat® TY-ROX)

Para el concreto y la madera, la preparación depende del estado físico del soporte. Para más información contacte con uno de nuestros representantes.

El espesor de la capa 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 capa 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.

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 (más información: PROMAPAINT®-SC3).

El máximo espesor que puede ser aplicado en cada capa varía de producto en producto (vea la ficha técnica de PROMAPAINT®-SC3) al igual que el consumo relacionado.

Luego del secado, se debe medir el espesor de la capa 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 capa seca incluyan una capa de imprimación y / o una capa superior deben tenerse en cuenta estos revestimientos y restarse de la lectura total.

La Pintura intumescente para aplicaciones interiors normales puede ser usada sin ningún revestimiento adicional o capa de pintura decorative.

Para aplicaciones exteriores, semi expuestas o en ambientes con alto porcentaje de humedad, es necesario un revestimiento adicional de protección.

 La naturaleza del ambiente a los que el revestimiento estará expuesto, pueden afectar la durabilidad o performance del mismo en incendios. Si es necesario, un revestimiento de acabado debe aplicarse a la superficie de la pintura intumescente tanto como protección contra condiciones ambientales como para propósitos decorativos y de diseño.

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 pueden 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
• Uretano Alquídico

Las pinturas intumescentes pueden ser usadas también para proteger el concreto. En este caso, el espesor necesario para un cierto tiempo de resistencia al fuego es calculado teniendo en consideración la temperatura crítica del acero de las barras de refuerzo (entre 350° a 500°C) y la cubierta de concreto (la menor distancia entre la superficie del refuerzo y la superficie exterior del concreto).

La cobertura intumescente, especialmente la versión transparente, pueden ser usados también para proteger madera, reduciendo el tiempo de reacción al fuego y mejorando la clasificación de resistencia al fuego.