Un tipo común de protección pasiva contra incendios, los materiales ignífugos aplicados por aspersión (SFRM) se aplican directamente a las estructuras de acero para aislarlas térmicamente de las altas temperaturas del fuego. Los SFRM, al igual que los materiales ignífugos cementicios, se componen principalmente de un aglutinante de yeso o cemento Portland. Esto se debe a que el cemento y el yeso se endurecen al curar.
Sin embargo, los sistemas ignífugos aplicados por aspersión suelen contener otros materiales como lana mineral, cuarzo, perlita o vermiculita para aligerar la solución o añadir aire como aislante. Además, también se pueden utilizar endurecedores químicos para acelerar el proceso de endurecimiento o aumentar la dureza del material ignífugo final.
El material ignífugo cementicio generalmente se suministra como un polvo seco en una bolsa, que luego se mezcla con agua en el lugar antes de aplicarlo con aerosol en el campo.
Consideraciones de diseño y especificación
Una variable importante a considerar al aplicar por pulverización material ignífugo cementicio es su densidad en seco, medida según la norma ASTM E605 . Los diseños establecen un nivel mínimo de densidad que el producto aplicado debe alcanzar.
Esta densidad depende de diversos factores, como el material seleccionado, la cantidad de agua utilizada para la mezcla, la presión de pulverización e incluso la temperatura del agua. Además, la adherencia y el espesor son otros requisitos mínimos comunes para este tipo de protección.
Una menor densidad significa que una bolsa de cemento ignífugo cubrirá más área y, por lo tanto, reducirá el costo total del material. Sin embargo, alcanzar la densidad mínima requerida podría no cumplir con los requisitos de diseño y resultar en la eliminación o reemplazo de áreas con bajo peso.
Esto es costoso y puede causar retrasos importantes en el cronograma del proyecto. Un objetivo equilibrado cerca de la densidad mínima puede minimizar el riesgo para el aplicador, a la vez que resulta en un resultado económico, equilibrando el uso del material y reduciendo el riesgo de una inspección fallida.
Por otro lado, una mayor densidad puede significar mejores propiedades físicas, como la resistencia al impacto o la dureza. Dicho esto, también puede indicar mayores valores de adhesión. Los códigos de construcción exigen una mayor adhesión a medida que un edificio crece en altura, lo que puede modificar el material seleccionado o la cantidad de agua necesaria.
Otra práctica común es inyectar sulfato de aluminio (alumbre) en el material mezclado entre el mezclador y el pulverizador para disminuir el tiempo de fraguado del material y reducir la densidad seca.
Mejores prácticas para el proceso de solicitud
Una aplicación más rápida y una menor densidad/mejor cobertura resultan en una instalación más económica de materiales ignífugos aplicados por pulverización. Conociendo todos estos factores, la densidad en seco puede calcularse a partir de la densidad en húmedo. Los fabricantes de materiales ignífugos cementicios pueden proporcionar tablas de densidad en húmedo/seco como referencia.
Los diseños de materiales ignífugos aplicados por aspersión pueden requerir la aplicación del material en vigas, cubiertas, losas, columnas, unidades prefabricadas o viguetas. Estos diseños pueden proporcionar una fórmula para calcular el espesor requerido basándose en parámetros como la relación ancho/profundidad, la relación altura/altura (Hp/A) o la relación altura/altura (A/P) de la pieza de acero en cuestión. Esto adapta la protección ignífuga al tamaño específico del acero para garantizar la duración deseada sin un espesor excesivo.
Los SFRM se instalan comúnmente con espesores que oscilan entre 10 y 76 mm (3/8″ y 3″), dependiendo de diversos factores. Las mediciones de espesor de los SFRM difieren de las utilizadas para recubrimientos o revestimientos anticorrosivos.
El diseño y las especificaciones rigen los requisitos para las mediciones puntuales y el espesor promedio. Normas de la industria, como el manual AWCI 12-A, se utilizan comúnmente para materiales ignífugos aplicados por aspersión y establecen la ubicación y la frecuencia de las mediciones para la inspección.
Aunque los SFRM suelen ser la opción menos costosa, su textura rociada y su apariencia no uniforme significan que generalmente se utilizan detrás de paredes y sobre techos para mantenerlos fuera de la vista.
Los SFRM no proporcionan una base sólida para pintar si se desea un color específico y, además, pueden ser un desastre al instalarlos. Por ejemplo, el exceso de pulverización y el agua utilizada para mezclar el material pueden interferir con otros trabajos. Después de todo, a los materiales ignífugos cementicios se les llama coloquialmente “barro” por algo.
Consideraciones de costos para la protección contra incendios con cemento
Dado que el espesor requerido para un sistema pasivo de protección contra incendios puede depender del tamaño y la forma del acero, a veces es posible reducir el costo total aumentando el tamaño del acero. Gracias a la reducción del material ignífugo y la mano de obra, esto compensa el costo adicional del acero de mayor tamaño.
Si bien la aplicación de la imprimación y la selección del acero pueden ocurrir mucho antes de que se aplique cualquier protección contra incendios, la participación temprana de aplicadores y fabricantes de protección contra incendios calificados puede hacer una gran diferencia en la reducción del costo total del proyecto.
En la tercera parte de esta serie de artículos, exploraremos otro tipo común de protección ignífuga para estructuras de acero: los materiales ignífugos intumescentes (IFRM). Nuestro análisis abordará las mejores prácticas de diseño y aplicación de pinturas intumescentes, así como consideraciones de costo y estándares de inspección específicos para este material ignífugo
