Ignifugación de estructura de madera

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Por su composición, principalmente de lignina y celulosa, la madera es un material combustible (aproximadamente 50% de carbono juntamente con otras proporciones de hidrógeno y oxigeno). No obstante, la madera es un material que quema lentamente y se inflama con dificultad. El proceso por el cual se produce la combustión de la madera se realiza en tres fases:

•  Calentamiento

•  Ignición

•  Carbonización

Inicialmente la temperatura del material se eleva progresivamente y empieza a perder, por evaporación el agua libre y se seca. Es un proceso endotérmico, donde el material se va calentando hasta alcanzar los 100ºC , temperatura que se conserva fija durante unos minutos hasta que se evapora todo el agua libre.

A partir de éste momento la temperatura sigue creciendo y se desprenden gases por pirolisis, la madera se oxida y se oscurece. A una temperatura alrededor de 275ºC (variable en función de la especie) se produce la ignición y la reacción pasa a ser exotérmica, con perdida importante de material en forma de CO y combustibles volátiles. Si no existe presencia de llama será necesario una temperatura superior de 400ºC . A partir de éste punto, la evolución de la reacción de la combustión es isotérmica, consumiendo el material intacto y convirtiéndolo en carbón que va formando una capa exterior en todo el perímetro, denominado éste proceso como carbonización de la madera, de gran importancia en el comportamiento de la madera ante el fuego.

Durante el incendio la pérdida de sección en los pilares y las vigas de madera es muy lenta, y la capacidad de carga se mantiene durante mucho tiempo. Las estructuras de madera no se dilata por efecto del calor tal y como sucede en las estructuras metálicas, por tanto, no hay desplazamientos de los apoyos ni movimiento.

La madera presenta una pequeña conductividad térmica, que es aun menor en la capa carbonosa que se forma al quemarse ésta impide la propagación del calor y del oxigeno al interior, frenando la combustión. A causa de estas características la velocidad de carbonización es constante y las propiedades físico mecánicas del interior de la pieza se mantienen relativamente intactas. La velocidad de carbonización , ß , depende de diversos factores como la dimensión de la sección, la densidad de la madera y su calidad en cuanto a fisuras.

La finalidad perseguida en la ignifugación de estructuras de madera con la utilización de materiales de protección en los elementos estructurales, es asegurar la estabilidad durante el tiempo necesario para que el edificio sea evacuado y el servicio de extinción pueda luchar y sofocar el incendio.

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